ENERGI IKAT INTI

HD

Besar sekali kembang apinya

Unyil.. Itu bukan

kembang api tetapi ledakan

bom

Dari apa bom itu pak Raden?

Kok bisa meledak?

Aduh….Pak Raden

kurang tahu. Kalau Unyil ingin tahu

belajar Fisika Inti saja.

Oh… begitu ya Pak Raden. Baiklah

saya akan belajar Fisika Inti.

Inti atom

Proton

Nukleon

Kulit atom

Atom

Netron

elektron

Netral

Negatif

Positif

Terdiri dari

Terdapat

bermuatan

Terdapat

bermuatan

bermuatanterbentuk dari

Proton-proton dalam inti tolak-menolak, tetapi mengapa nukleon (proton dan neutron) tetap bersatu dalam inti?

proton

Mengapa massa sebuah inti berbeda dengan jumlah massa nukleon-nukleon pembentuknya?Menjadi

apakah selisih massa ini?

ADUH PUSING………BAGAIMANA YA?

Ayo kita diskusikan! Jangan kalah sebelum

bertanding dong.Jadikan ini tantangan!!!

FISIKA INTI

Energi ikat intiSetelah mengikuti kuliah ini diharapkan anda mampu:• Mendefinisikan deffek massa dan energi ikat inti• Menjelaskan pengaruh deffek massa dan energi ikat inti terhadap

kestabilan inti atom• Menurunkan persamaan deffek massa dan energi ikat inti atom• Menyelesaikan soal-soal deffek massa, energi ikat inti dan energi

ikat inti persatuan nukleon.

• Mengapa proton-proton dalam inti atom tetap bersatu di dalam inti atom?

• Mengapa massa inti atom berbeda dengan jumlah massa nukleon-nukleon pembentuknya?

• Turunkan persamaan energi ikat inti!• Tuliskan persamaan energi ikat pernukleon!• Apa yang dapat anda jelaskan dari grafik energi

ikat pernukleon?

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

Sekarang aku mengerti. Nukleon-nukleon tetap bersatu dalam inti atom karena ada gaya inti yang

lebih besar dari gaya elektrostatik

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 elektroncatatan: massa atom yang diberikan pada kolom 5 adalah massa untuk atom netral, termasuk Z elektron

mengandung dua proton, dua netron, dan dua elektron He42

He42Gunakan tabel 2 untuk menghitung massa proton dan massa netron

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 smaMassa nukleon atom netral He-4 = massa 2 proton + massa 2 netronMassa 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

Massa nukleon > massa inti atom

smam 030378,0001504,4031882,4

Kemana ya hilangnya selisih massa nukleon

dengan massa inti atom?

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

2mcEikat

Selisih massa nukleon dengan massa inti atom disebut defek massa (mass defect)

Energi yang terjadi dalam inti atom disebut energi ikat inti (binding energy)

Deffek massa = massa nukleon – massa inti

2mcEikat

XAZ

A = nomor massa Z = nomor atomZ = jumlah protonZ = jumlah elektron(A-Z) = jumlah netronX = nuklida

Sekarang turunkan persamaan energi ikat inti berdasarkan data-data di

atas dan sebelumnya

inP mmZAZmm int)( inukleon mmm int

)()( eAZnP ZmXmmZAZmm

XmZmmZAZmm AZenP )(

2mcEikat 2))(( cXmZmmZAZmE A

Zenpikat

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

JE 111084,14

eVCJE 8

19

11

1031,9106,1

1084,14

MeVE 931

smaMeVXmZmmZAZmE AZenpikat /931))((

smaMeVXmmZAmmZE AZnepikat /931))()((

smaMeVXmmZAZmHE AZnikat /931))((

ENERGI IKAT PERNUKLEON = ENERGI IKAT PERSATUAN NUKLEON

XA

EnukleonE 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

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

• Energi ikat pernukleon maksimum sekitar 8,8 MeV dengan massa atom sekitar 56 (Fe)

• Penurunan grafik setelah titik maksimum (Fe) karena adanya pertambahan gaya tolak-menolak antara proton

• Pada inti yang lebih kecil dari Fe pertambahan energi ikat antar nukleon > pertambahan gaya tolak antar proton

• Pada inti yang lebih besar dari Fe pertambahan gaya tolak antar proton > pertambahan energi ikat antar nukleon

• Nukleon-nukleon tetap di dalam inti karena ada gaya inti di dalam inti atom.

• Massa pembentuk nukleon lebih besar daripada massa inti

• Selisih massa antara massa nukleon dan massa inti menghasilkan energi ikat inti (Hukum Kesetaraan Massa-Energi)

• 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.

Jangan jadikan tugas belajarmu sebagai kewajiban, tetapi jadikan tugas belajarmu sebagai kesempatan untuk menikmati betapa indahnya ilmu pengetahuan. Suatu kebahgian pribadi jika apa yang kau peroleh bermanfaat bagi orang di sekitarmu.