fisika inti ii energi ikat inti

2/3/2015

1

GAYA INTI

• Gaya inti adalah gaya tarik menarik antar nukleon

• Gaya inti berperan mengikat nukleon-nukleon tetap

bersatu dalam inti atom

• Gaya inti merupakan gaya terkuat dibandingkan

dengan gaya gravitasi dan gaya elektrostatik

• Gaya inti memiliki jangkaun terbatas dan tidak

memenuhi hukum kuadrat kebalikan

• Tidak bergantung dari jenis muatan nukleon

Nomor atom (Z)

Unsur Lambang Nomor massa Massa atomsma

1 HidrogenDeuterium

Tritium

HDT

123

1,007 8252,014 1023,016 049

2 Helium He 34

3,016 0294,002 602

3 Litium Li 67

6,015 1217,016 003

6 Karbon C 11121314

11,011 43312,000 00013,003 35514,003 242

8 Oksigen O 151618

15,003 06515,994 91517,999 160

10 Neon Ne 2022

19,992 43521,991 383

11 Natrium Na 222324

21,994 43422,989 76723,990 961

××

Partikel Muatan Kg sma MeV/c2

Proton +e 10-27 1,007 276 938

Netron 0 10-27 1,008 665 939

Elektron -e 10-31 0,000 549 0,511

Tabel 1 massa atom dari berbagai unsur

Tabel 2 muatan dan massa proton, netron dan elektro ncatatan: massa atom yang diberikan pada kolom 5 adalah massa untuk atom netral, termasuk Z elektron

2/3/2015

2

mengandung dua proton, dua netron, dan dua elektronHe42

He42Gunakan tabel 2 untuk menghitung massa proton dan massa netron

Massa nukleon > massa inti atom

smam 030378,0001504,4031882,4 =−=∆

Kemana hilangnya selisih massa nukleon dengan massa inti

atom?

Massa 2 proton = 2 x 1,007 276 sma = 2,014 552 sma

Massa 2 netron = 2 x 1,008 665 sma = 2,017 330 sma

Massa nukleon atom netral He-4 = massa 2 proton + massa 2 netron

Massa nukleon atom netral He-4 = 4,031882 sma

Massa inti atom = massa atom – massa elektron

Massa inti atom = 4,002 602 – (2 x 0,000 549) = 4,001 504 sma

Deffek massa = massa nukleon – massa inti

2mcEikat ∆=

Energi yang terjadi dalam inti atom disebut energi ikat inti

(binding energy)

Selisih massa ini berubah menjadi energi yang terdapat dalam inti atom (kesetaraan massa – energi )

Selisih massa nukleon dengan massa inti atom disebut

defek massa (mass defect)

2/3/2015

3

XAZ

A = nomor massa

Z = nomor atom

Z = jumlah proton

Z = jumlah elektron

(A-Z) = jumlah netron

X = nuklida

inP mmZAZmm int)( −−+=∆

inukleon mmm int−=∆

)()( eAZnP ZmXmmZAZmm −−−+=∆

XmZmmZAZmm AZenP −+−+=∆ )(

2mcEikat ∆=

2))(( cXmZmmZAZmE AZenpikat −+−+=

2/3/2015

4

Kgsma 271066,11 −×=2827 )/1099,2()1066,1( smKgE ×××= −

JE 111084,14 −×=

eVC

JE 8

19

11

1031,9106,1

1084,14 ×≈×

×= −

−

MeVE 931=smaMeVXmZmmZAZmE A

Zenpikat /931))(( −+−+=

smaMeVXmmZAmmZE AZnepikat /931))()(( −−++=

smaMeVXmmZAZmHE AZnikat /931))(( −−+=

ENERGI IKAT PERNUKLEON = ENERGI IKAT PERSATUAN NUKLEON

XA

E

nukleon

E iikatiikat

= intint

Unsur yang energi ikatnya lebih

kuat artinya nukleonnya terikat

lebih kuat satu sama lain

Semakin besar energi ikat

pernukleon suatu unsur semakin

stabil unsur tersebut

2/3/2015

5

2/3/2015

6

• Inti atom yang kecil kurang stabil karena daya tarikantara nukleonnya relatif kecil.

• Energi ikat per-nukleon maksimum sekitar 8,8 MeVdengan massa atom sekitar 56 (Fe)

• Penurunan grafik setelah titik maksimum (Fe) karenaadanya pertambahan gaya tolak-menolak antaraproton

• Pada inti yang lebih kecil dari Fe pertambahan energiikat antar nukleon > pertambahan gaya tolak antarproton

• Pada inti yang lebih besar dari Fe pertambahan gayatolak antar proton > pertambahan energi ikat antarnukleon

2/3/2015

7

� GAYA INTI