FISIKA MODERN

Fisika Nuklir (1920 – 19330)Perubahan radikal teori Fisika–

- Einstein, Bohr, Heisenberg, Schrodinger, Dirac - Bagian terkecil dari benda yang dikaitkan dengan struktur dan evolusi objek terbesar di alam semesta, misal: bintang, galaksi

Hipotesis Prout (1930 an) – Seluruh elemen adalah campuran hidrogen Berat Atom tidak bilangan integer – campuran isotop dari elemen dengan berat atom berbeda Berat isotop tidak bilangan integer - konversi massa – tenaga

1920 an – Atom hidrogen terdiri dari proton (partikel bermuatan listrik positif) yang mendominasi massa atom dan elektron (partikel bermuatan listrik negatif, dengan massa elektron kira-kira me 1/1836 nya mp (massa proton)

Sifat Inti

Ukuran inti atom 1/20 000 s/d 1/200 000 × dibanding atomnya

Radius inti

A – nomor massa atau nomor nukleon (cacah nukleon)

Kerapatan (densitas) Inti

Volume (V) = AVR 3

3

4

Contoh:

R = ?; m = ?; = ?

XAZX adalah nama unsurZ adalah cacah protonA adalah cacah nukleon A = Z + NN adalah cacah netron

Simbol inti

SPIN

JJJJmmJ

JJJ

SLJ

nLLLL

mmS

SSSS

JJz

ssz

),1),...(1(,;

;)1(

)1.(.,3,2,1,0;)1(

;

;)1(

21

21

Lihat aplikasi magnetik spin

pada file Aplikasi Magnetik Resonansi

Energi ikat

Total massa inti ≤ Total massa inti penyusun adanya ekivalensi massa dan energy potensial (negative) yang terkait dengan gaya tarik antar partikel penyusun inti massa deflect (M)

besar energy potensial (energy ikat EB)

Suatu inti, dengan massa M terdiri atas Z proton dan N netron didefinisikan sebagai

M = (massa defek)

Kestabilan inti Dari sejumlah 2500 inti, ternyata kurang dari 300 yang stabil, lainnya adalah radioaktif –unsur tidak stabil yang meluruh menjadi unsur lain dengan mengemisikan partikel atau radiasi elektromagnetik

Peluruhan nuklir

XAZX adalah nama unsurZ adalah cacah protonA adalah cacah nukleon A = Z + NN adalah cacah netron

Lihat aplikasi radiasi nuklir

pada file Aplikasi Radiasi Nuklir

Transmutasi nitrogen ditembak dengan partikel (Ek 12,3 1013 J), satu proton nitrogen terlempar sebagai emisi, sisa inti atom nitrogen kurang satu positif dan berubah menjadi atom karbon.

Akan tetapi interpretasinya tidak betul karena sisa inti nitrogen adalah oksigen (Erekoil 1 1013 J) dan proton (Ek 9,5 1013 J)

Partikel , proton, inti helium, inti hidrogen strukturnya sama

Reaksinya 7N14 + 2He4 8O17 + 1H1

Ekinetik 12,3 1013 1 1013 9,5 1013 (J)Massa diam 14,007 4,0039 17,0045 1,0081 (amu)

Penemuan Chadwick (1934) – berilium ditembak netron

4Be9 + 2He4 6C12 + 0n1

m0 9,01219 4,0039 12,0000 1,00866 (amu)

Model inti Heisenberg – inti seluruh atom (kecuali hidrogen) berisi proton + netron, tidak hanya proton + elektron inti muatan Z dan massa A Z proton dan A-Z netron dengan mn > (mp + me)

Reaksi nuklir

Energy reaksi

Lihat reaktor nuklir energi fisi

pada file Reaktor Nuklir Energi Fisi

Lihat reaktor nuklir energi fusi

pada file Reaktor Nuklir Energi Fusi

1934 – ditemukannya positron yaitu partikel mirip elektron tapi bermuatan listrik positif.

Keberadaannya diramalkan oleh Dirac berdasarkan teori mekanika kuantum relativistik

sebagai anti-partikel, yang memungkinkan bahwa semua partikel akan terbukti mempunyai anti-partikelnya

Isotop – atom yang mempunyai bilangan Z sama

Grup Urey (1932) - detriumIsotop pertama adalah detrium (1H2) sebagai isotop hidrogen (1H1)

yang terdiri dari 1 proton dan 1 netron

Yang terikat oleh adanya gaya interaksi nuklir atau gaya interaksi kuat

(Jika proton dan elektron terikat karena adanya gaya Coulomb)

GAYA NUKLIR

Yukawa – teori gaya nuklir pertukaran partikel

SELESAI