Gaya Inti Inti Atom

Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 2 178 gaya tolak Gambar 10.2 Ilustrasi sederhana gaya pada inti atom gaya tolak gaya inti saling menarik

3. Energi Ikat Inti

Gaya inti antarpartikel inti menimbulkan energi ikat inti. Energi ikat inti binding energy adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan partikel-partikel penyusun inti menjadi partikel-partikel yang terpisah. Energi ini dapat dihitung dengan menggunakan selisih antara jumlah massa partikel-partikel penyusun inti dengan massa inti. Selisih ini disebut sebagai defek massa, yang dirumuskan sebagai berikut. m = {Z . m p + A – Z . m n } – m i . . . 10.2 Keterangan: m : defek massa sma Z : nomor atom m p : massa proton sma m n : massa neutron sma m i : massa inti sma Besarnya energi ikat inti jika m dinyatakan dalam kg adalah: E i = m . c 2 . . . 10.3 Jika m dinyatakan dalam sma, besarnya energi ikat inti adalah: E i = m . 931MeV . . . 10.4 Persamaan di atas berlaku untuk seluruh inti atom. Seperi telah kita ketahui, inti atom terdiri atas nukleon-nukleon. Masing-masing nukleon juga memiliki energi ikat. Besarnya energi ikat per nukleon dinyatakan sebagai i E A . Gambar 10.2 menunjukkan grafik energi ikat per nukleon pada inti atom. Dari gambar 10.2 terlihat bahwa untuk inti-inti dengan nomor atom besar energi ikatnya semakin kecil. Untuk lebih jelasnya per- hatikan contoh soal berikut Energi Ikat Inti 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 Gambar 10.3 Grafik energi ikat per nukleon Energi ikat per nukleon MeV Nomor atom 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.