Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 2
179
Contoh soal
Tentukanlah energi ikat inti dan energi ikat per nukleon inti Litium
7 3
Li, jika massa inti Li = 7,01822 sma
Penyelesaian:
Diketahui: m
i
= 7,01822 sma Ditanyakan: E
i
= . . .? Jawab:
Energi ikat inti
7 3
Li E
i
= {3 . 1,007825 + 4 . 1,008665 – 7,01822} . 931 MeV =37,105005 MeV Energi ikat per nukleon
7 3
Li
37,105005 =
= 5,300715 MeV 7
i
E A
Dari contoh soal di atas dapat kita ketahui bahwa untuk memisahkan seluruh proton dan neutron penyusun inti Li dari atomnya
diperlukan energi sekitar 37,1 MeV. Sedangkan untuk memisahkan satu proton dan satu neutron dari ikatan inti atom Li diperlukan energi
sekitar 5,3 MeV. Dapat kita bayangkan betapa besarnya energi yang dibutuhkan untuk mencerai-beraikan 1 gram Li agar seluruh
partikelnya terlepas dari atomnya. Untuk menguji pemahamanmu tentang pembahasan di atas kerjakan soal-soal berikut
Kerja Mandiri 1
Kerjakan soal berikut dengan tepat Tentukan massa inti dari unsur-unsur berikut
1.
31 15
P jika
i
E A
= 8,48 Mev 2.
81 35
Br jika
i
E A
= 8,69 Mev 3.
120 50
Sn jika
i
E A
= 8,50 Mev
4. Stabilitas Inti
Beberapa inti atom dapat bertranformasi secara spontan menjadi inti atom lain. Hal ini disebabkan oleh sifat stabilitas inti. Stabilitas
suatu inti ditentukan oleh perbandingan antara jumlah neutron dengan jumlah proton. Inti-inti ringan A 20 akan stabil jika jumlah proton
sama dengan jumlah neutron. Akan tetapi, untuk inti-inti berat proporsi neutron akan lebih besar.
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 2
180
140 130
120 110
100 90
80 70
60 50
40 30
20 10
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Gambar 10.4 Grafik stabilitas inti
Nomor atom Z
Jumlah neutron N
N = Z
Inti stabil
Seperti telah kita ketahui bahwa gaya inti bekerja pada jangkauan yang sangat kecil, yaitu
hanya bekerja antara atom-atom yang berdekatan, sedangkan jangkauan gaya Coulomb tidak
terbatas. Gaya tolak antarproton akibat gaya Coulomb bekerja pada jarak yang tidak terjangkau
oleh gaya inti. Hal ini mengakibatkan inti-inti berat dengan jumlah proton Z besar memiliki gaya tolak
yang lebih besar dari gaya inti, sehingga inti-inti berat tidak stabil. Berdasarkan hasil eksperimen,
inti berat yang paling stabil adalah bismut. Inti-inti berat dengan Z 80 akan cenderung mejadi inti
stabil dengan melepaskan proton atau menangkap neutron.
Di alam terdapat sekitar 300 kombinasi ikatan proton dan neutron dalam keadaan stabil. Para
ilmuwan sudah dapat menghasilkan sekitar 3.000 inti buatan di dalam laboratorium. Sebagian besar inti ini dalam keadaan tidak stabil,
karena adanya kelebihan proton atau neutron. Inti-inti tidak stabil akan mengalami proses menuju inti stabil yang dikenal dengan proses
peluruhan radioaktif atau radioaktivitas.
B. Radioaktivitas
Radioaktivitas adalah gejala terpancarnya partikel-partikel radioaktif
akibat peluruhan disintegrasi inti dalam rangka menuju inti stabil. Inti-inti yang mengalami peluruhan ini disebut inti radioaktif.
Gejala radioaktivitas ditemukan secara tidak sengaja oleh Henri Becquerel, seorang fisikawan berkebangsaan Prancis pada tahun 1896.
Ketika ia meletakkan pelat film di sekitar uranium, pelat film tersebut kemudian menjadi hitam. Gejala fosforesensi phosporesence dan
fluoresensi fluoresence tidak dapat menjawab fenomena penyebab penghitaman pelat film di sekitar uranium. Akhirnya, Becqeurel
berkesimpulan bahwa penyebabnya adalah sinar yang dipancarkan secara spontan oleh uranium. Sinar ini kemudian disebut sebagai sinar
radioaktif. Sedangkan unsur-unsur yang memancarkan sinar radioaktif disebut unsur radioaktif.
Dari hasil penelitian selanjutnya terdapat tiga sinar radioaktif yaitu sinar alfa
D, sinar beta E, dan sinar gamma
J
. Selain menghitamkan pelat film, ketiga sinar tersebut memiliki sifat-sifat sebagai berikut.
1. Sinar alfa
DDDDD
a. Sinar alfa bermuatan positif 2+.
b. Dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet.
c. Memiliki daya tembus yang paling rendah dibandingkan sinar beta
maupun gamma.
Radioaktivi- tas
