1.11 m
q , jauh lebih besar daripada rasio muatan-massa elektron m
e . Tambahan pula harga m
q
bergantung
pada jenis gas yang digunakan dalam tabung. Berdasarkan hasil percobaannya, E. Rutherford pada 1914 dapat menunjukkan
bahwa
partikel teringan
yang dijumpai pada sinar positip ternyata mempunyai massa
sebesar
massa atom hidrogen. Dengan asumsi bahwa muatan positip ini tentulah sama dengan muatan sebuah elektron tetapi dengan tanda berlawanan, maka dapat
disimpulkan bahwa partikel teringan ini tidak lain adalah ion H
+
, yaitu atom hidrogen yang kehilangan satu elektronnya. Percobaan-percobaan lebih lanjut sampai pada
rasionalisasi bahwa atom hidrogen yang bermuatan positip merupakan satu satuan partikel positif terkecil dalam susunan atom yang kemudian disebut
proton
. Massa proton ini adalah kira-kira 1,67·10
-24
gram, atau 1837 kali massa elektron. Perlu dicatat bahwa dalam berulang kali percobaan ditemuai adanya harga-harga kelipatan m
q ; hal
ini dapat diinterpretasikan bahwa atom gas yang diselidiki dapat melepaskan
satu
,
dua
atau
tiga
elektron.
1.3 Penemuan Neutron
Serangkaian percobaan untuk berbagai unsur menunjukkan bahwa massa atom
selalu lebih besar
daripada jumlah massa proton dan elektron. Perlu dicatat bahwa jumlah proton yang merupakan karakteristik bagi setiap atom unsur yang bersangkutan
telah ditemukan menurut percobaan Moseley. Bahkan dengan alat spektrograf massa dapat ditemukan adanya lebih dari satu macam harga massa atom untuk atom-atom
unsur yang sama sekalipun, yang kemudian dikenal sebagai isotop.
Sumber partikel
- α
partikel- α
Berilium Radiasi berdaya
penetrasi tinggi
parafin Proton
berkecepatan tinggi
Gambar 1. 5 Percobaan penembakan berilium dengan partikel- α
menghasilkan radiasi neutron yang mampu membebaskan proton dari parafin
1.12 Untuk menjelaskan gejala-gejala tersebut perlu diperkenalkan adanya partikel lain
yang bersifat
netral
tanpa muatan yang kemudian disebut
neutron
. Partikel ini pertama kali diusulkan oleh Rutherford pada tahun 1920 dan diduga mempunyai massa hampir
sama dengan massa atom hidrogen, tetapi, baru pada tahun 1933 ditemukan oleh J. Chadwick dalam proses reaksi nuklir. Dalam percobaan ini Gambar 1.5 partikel-
α
yang ditembakkan pada unsur berilium Be menghasilkan radiasi berikutnya dengan daya penetrasi tembus sangat tinggi. Radiasi ini mampu menghantam proton keluar
dari parafin dengan gaya yang sangat kuat. Berdasarkan energi dan momentumnya, hanya partikel netral dengan massa setingkat dengan massa proton yang mampu
menghantam proton keluar dari parafin. Oleh karena itu, Chadwick berpendapat bahwa radiasi dengan daya penetrasi kuat ini tentulah terdiri atas partikel-partikel netral
dengan massa sesuai untuk neutron. Dengan demikian atom berilium mengandung partikel netral, neutron
n, selain proton p dan elektron e, dan ketiganya disebut sebagai
partikel dasar
penyusun atom. Tabel 1.1 Data massa dan muatan elektron, proton, dan neutron
Elektron Proton
Neutron Muatan s e s
4,803·10
-10
4,803·10
-10
0 nol Coulomb
-1,602·10
-19
+1,602·10
-19
0 nol unit
-1 +1
0 nol Massa gram
9,109534·10
-28
1,6726485·10
-24
1,6749543·10
-24
s m a 0,0005485802
1,0072764 1,0086650
Tabel 1.1 menunjukkan komparasi muatan dan massa ketiga partikel dasar tersebut dalam harga-harga nyata dan harga-harga satuan atom. Perlu dicatat bahwa
massa proton dan neutron keduanya relatif sama besarnya.
C. Latihan Kegiatan Belajar-1 Petunjuk
