Sifat-Sifat Inti Sifat-Sifat Inti AtomAtom

Model Atom Dalton Model Atom Dalton dan J.J Thomsondan J.J Thomson

Dalton (1803) : Semua materi tersusun atas bagian terkecil materi yang disebut atom

Model Atom Thomson : Model Kue Kismis

Percobaan Rutherford : Percobaan Rutherford : Hamburan Partikel AlfaHamburan Partikel Alfa

• Partikel Alfa sebagian besar diloloskan/diteruskan

• Partikel Alfa ada yang dihamburkan (terdefleksi)

• Partikel Alfa ada yang dipantulkan, dengan sudut 180o

Model Atom RutherfordModel Atom Rutherford

Inti AtomInti Atom Adanya inti Atom pertama kali diketahui Adanya inti Atom pertama kali diketahui

oleh Rutherford (1911), dari eksperimen oleh Rutherford (1911), dari eksperimen yang dilakukan oleh Geiger dan Marsden yang dilakukan oleh Geiger dan Marsden (1909).(1909).

Model Inti : Inti Atom berbentuk bola Model Inti : Inti Atom berbentuk bola dengan jejari tertentu, bermassa dan dengan jejari tertentu, bermassa dan mempunyai momentum sudut dan momen mempunyai momentum sudut dan momen magnetik.magnetik.

Distribusi muatan dalam inti tidak simetris Distribusi muatan dalam inti tidak simetris bola, hal ini menyebabkan momen listrik. bola, hal ini menyebabkan momen listrik.

Sifat Atom Vs Inti Sifat Atom Vs Inti (Nucleus)(Nucleus)

Elektron mengalami gaya yang Elektron mengalami gaya yang diberikan oleh Inti (gaya Coulomb); jadi diberikan oleh Inti (gaya Coulomb); jadi ada gaya luar. Di dalam inti tidak ada ada gaya luar. Di dalam inti tidak ada gaya luar. Gerak nukleon disebabkan gaya luar. Gerak nukleon disebabkan oleh pegaruh gaya dari nukleon sendiri.oleh pegaruh gaya dari nukleon sendiri.

Interaksi antar elektron di dalam atom Interaksi antar elektron di dalam atom pengaruhnya sangat kecil terhadap pengaruhnya sangat kecil terhadap tingkat energi atomik. Struktur atom tingkat energi atomik. Struktur atom ditentukan oleh interaksi elektron dan ditentukan oleh interaksi elektron dan inti. Dalam inti interaksi antar nukleon inti. Dalam inti interaksi antar nukleon memberikan gaya inti.memberikan gaya inti.

Gaya Coulomb pada atom dapat Gaya Coulomb pada atom dapat diungkapkan secara analitis yang diungkapkan secara analitis yang sederhana. Pada gaya inti tidak ada sederhana. Pada gaya inti tidak ada ungkapan analitis yang sederhana. ungkapan analitis yang sederhana.

Ada kemiripan antara struktur atom dan Ada kemiripan antara struktur atom dan inti. Pada Inti Atom berlaku juga hukum-inti. Pada Inti Atom berlaku juga hukum-hukum Fisika Kuantum, inti atom memiliki hukum Fisika Kuantum, inti atom memiliki keadaan dasar (ground state) dan keadaan keadaan dasar (ground state) dan keadaan tereksitasi. Jika inti tereksitasi, maka tereksitasi. Jika inti tereksitasi, maka akan kembali ke keadaan dasar dengan akan kembali ke keadaan dasar dengan memancarkan sinar gamma. Atom yang memancarkan sinar gamma. Atom yang tereksitasi akan kembali ke keadaan dasar tereksitasi akan kembali ke keadaan dasar dengan memancarkan sinar-X dengan memancarkan sinar-X

Sifat-Sifat IntiSifat-Sifat Inti Sifat Inti yang tak bergantung/gayut Sifat Inti yang tak bergantung/gayut

pada waktu (pada waktu (time independenttime independent).). MassaMassa JejariJejari Muatan Muatan Momentum SudutMomentum Sudut Momen magnetikMomen magnetik Momen listrikMomen listrik

Sifat Inti yang bergantung/gayut Sifat Inti yang bergantung/gayut pada waktu (pada waktu (time dependenttime dependent)) Peluruhan RadioaktifPeluruhan Radioaktif Reaksi Inti Reaksi Inti

Sifat-Sifat Inti tak Sifat-Sifat Inti tak bergantung waktubergantung waktu

1.1. Muatan IntiMuatan Inti Model atom Rutherford dapat Model atom Rutherford dapat

menjelaskan spektra sinar-X unsur-menjelaskan spektra sinar-X unsur-unsur yang diukur oleh Moseley unsur yang diukur oleh Moseley (1913). Dari data Moseley diketahui (1913). Dari data Moseley diketahui bahwa muatan inti adalah Z.e, dengan bahwa muatan inti adalah Z.e, dengan Z = nomor atom, dan e = + 1,602 x Z = nomor atom, dan e = + 1,602 x 1010-19-19 Coulomb. Coulomb.

2.2. Massa IntiMassa Inti Menurut hipotesa Dalton (1803) atom-Menurut hipotesa Dalton (1803) atom-

atom suatu unsur identik. Prout atom suatu unsur identik. Prout (1815) menyatakan bahwa semua (1815) menyatakan bahwa semua unsur tersusun atas hidrogen, dan unsur tersusun atas hidrogen, dan massanya dapat dinyatakan sebagai :massanya dapat dinyatakan sebagai :. HM C M»

Sifat-Sifat IntiSifat-Sifat Inti Ternyata Inti Atom belakangan diketahui Ternyata Inti Atom belakangan diketahui

terdiri atas proton dan neutron, sehingga terdiri atas proton dan neutron, sehingga massa inti dinyatakan sebagai :massa inti dinyatakan sebagai :

. .H NM z M nM» +

Dengan z dan n adalah jumlah proton dan neutron, dan MN adalah massa neutron.

Skala Massa Atom :Skala Massa Atom : Skala Massa Kimia (Skala Atomik) Skala Massa Kimia (Skala Atomik) Skala Fisika (Skala Isotopik)Skala Fisika (Skala Isotopik) Skala Massa Skala Massa 1212CC

Jari-Jari (Radius) IntiJari-Jari (Radius) Inti Jari-jari inti belum bisa ditentukan/diukur Jari-jari inti belum bisa ditentukan/diukur

secara langsungsecara langsung Ada dua metode, yaitu cara Nuklir dan Ada dua metode, yaitu cara Nuklir dan

Cara Elektromagnetik.Cara Elektromagnetik. Jika diasumsikan inti bulat (bola), maka Jika diasumsikan inti bulat (bola), maka

jejarinya ditentukan degan persamaan : jejarinya ditentukan degan persamaan :

R= rR= roo.A.A1/31/3

ro ditentukan melalui eksperimen, yaitu : Cara Nuklir :Cara Nuklir :

Cara ini diukur jari-jari gaya inti (Cara ini diukur jari-jari gaya inti (nuclear nuclear force radiusforce radius),yaitu jarak dari pusat inti (core) ),yaitu jarak dari pusat inti (core) ke jarak jangkauan gaya inti. ke jarak jangkauan gaya inti.

Cara yang termasuk metode ini Cara yang termasuk metode ini ::

Hamburan partikel alfa, Hamburan partikel alfa, diperoleh :diperoleh :

rroo=1,414 x 10=1,414 x 10-13-13 cm cm Peluruhan alfa dengan hasil :Peluruhan alfa dengan hasil :

rroo=1,48 x 10=1,48 x 10-13-13 cm cm Hamburan neutron cepat dengan Hamburan neutron cepat dengan

hasil :hasil :

rroo=1,37 x 10=1,37 x 10-13-13 cm cm

Momentum Sudut IntiMomentum Sudut Inti Momentum sudut inti dapat diketahui dari Momentum sudut inti dapat diketahui dari

struktur halus (struktur halus (hyperfine structurehyperfine structure), dapat ), dapat diamati menggunakan dengan spektrometer diamati menggunakan dengan spektrometer dengan resolusi tinggi.dengan resolusi tinggi.

Nukleon mempunyai spin ½. Karena nukleon Nukleon mempunyai spin ½. Karena nukleon bergerak, maka proton dan neutron juga bergerak, maka proton dan neutron juga mempunyai momentum sudut orbital. mempunyai momentum sudut orbital.

Momentum sudut total (spin inti) Momentum sudut total (spin inti) II, , merupakan jumlah vektor momentum sudut merupakan jumlah vektor momentum sudut orbital, orbital, LL dan momentum sudut spin, dan momentum sudut spin, S S tiap tiap nukleon. nukleon.

A

kk

A

kk SLI

11

Momen MagnetikMomen Magnetik

Di dalam inti atom nukleon-nukleon Di dalam inti atom nukleon-nukleon mengalami gerak orbital, baik mengalami gerak orbital, baik proton maupun neutron mempunyai proton maupun neutron mempunyai momen magnetik.momen magnetik.

Untuk proton, momen magnetik Untuk proton, momen magnetik proton, proton, MMpp, , dan momentum sudut dan momentum sudut orbital, orbital, LLpp. . Lp

Mp

eM lp

2

Momen Listrik IntiMomen Listrik Inti Momen listrik Inti pertama kali Momen listrik Inti pertama kali

dijelaskan oleh Schuler dan Schmidt dijelaskan oleh Schuler dan Schmidt (1935), pada (1935), pada hyperfinehyperfine struktur Eu-151 struktur Eu-151 dan Eu-153. dan Eu-153.

Adanya momen kuadrupol inti berarti Adanya momen kuadrupol inti berarti menunjukkan distribusi inti tidak menunjukkan distribusi inti tidak simetris bola.simetris bola.

Konsep multipol listrik dapat dijelaskan Konsep multipol listrik dapat dijelaskan berdasarkan teori potensial listrik. berdasarkan teori potensial listrik.