OLEH OLEH

NAMA : DRS. SUPARNO

NIP : 131405606

UNIT KERJA : SMAN 59 JAKARTA

D K 1

IndikatorIndikator* Mendeskripsikan karakteristik inti atom* Mendeskripsikan karakteristik inti atom

* Mendeskripsikan karakteristik radioaktivitas* Mendeskripsikan karakteristik radioaktivitas* Mendeskripsikan prinsip kesetaraan massa dan energi pada konsep energi ikat inti* Mendeskripsikan prinsip kesetaraan massa dan energi pada konsep energi ikat inti

Standar Kompetensi:Standar Kompetensi:Menunjukkan penerapan konsep fisika inti dan radioaktivitas Menunjukkan penerapan konsep fisika inti dan radioaktivitas

dalam teknologi dan kehidupan sehari-haridalam teknologi dan kehidupan sehari-hari

Materi Pembelajaran

Inti atom dan RadioaktivitasKonsep nuklida dan energi ikat inti

Kestabilan inti dan peluruhanAktifitas radiasi

Waktu paroEnergi reaksi fusi dan fisi

Kompetensi DasarKompetensi Dasar

Mengidentifikasi karakteristik inti atom dan Mengidentifikasi karakteristik inti atom dan radioaktivitasradioaktivitas

1

2

3

Inti AtomInti Atom

RadioaktivitasRadioaktivitas

Reaktor NuklirReaktor Nuklir

4 EXIT

I I n n t t i i A A t t o o mm

1

2

3

4

5

A =A =Z =Z =

X =X =

ZAN

Dalam model atom Rutherford telah dijelaskan bahwa massa suatu Dalam model atom Rutherford telah dijelaskan bahwa massa suatu atom terpusat pada inti atom. Dengan diketemukannya neutron oleh atom terpusat pada inti atom. Dengan diketemukannya neutron oleh Chadwick pada tahun 1932, maka ia berpendapat bahwa inti atom Chadwick pada tahun 1932, maka ia berpendapat bahwa inti atom terbentuk dari proton dan neutron yang massanya hampir sama.terbentuk dari proton dan neutron yang massanya hampir sama.

Massa proton Massa proton = 1,007825 sma = 1,67252 x 10-27 kg= 1,007825 sma = 1,67252 x 10-27 kgMassa netronMassa netron = 1,008665 sma = 1,67483 x 10-27 kg= 1,008665 sma = 1,67483 x 10-27 kg1 sma ( satuan massa atom )1 sma ( satuan massa atom ) = 1,66048 x 10-27 kg = 1,66048 x 10-27 kg

Partikel-partikel penyusun inti, yaitu proton dan netron disebut juga Partikel-partikel penyusun inti, yaitu proton dan netron disebut juga nukleonnukleon. Proton bermuatan positif dan netron tidak bermuatan . Proton bermuatan positif dan netron tidak bermuatan ( netral ), sehingga secara keseluruhan inti atom bermuatan positif.( netral ), sehingga secara keseluruhan inti atom bermuatan positif.

Pada atom yang netral jumlah proton sama dengan jumlah elektron Pada atom yang netral jumlah proton sama dengan jumlah elektron yang mengelilingi inti, sehingga jumlah netron (N) didalam inti atom yang mengelilingi inti, sehingga jumlah netron (N) didalam inti atom adalahadalah

Inti atom suatu unsur dinyatakan dengan lambang sebagai berikut :Inti atom suatu unsur dinyatakan dengan lambang sebagai berikut :

1. Partikel Penyususn Inti

ZZXAA jenis unsurjenis unsur

nomor massanomor massa

nomor atomnomor atom

Nomor atom Z menunjukkan jumlah proton didalam inti,Nomor atom Z menunjukkan jumlah proton didalam inti,

Nomor massa A menunjukkan jumlah proton dan netron didalam ini.Nomor massa A menunjukkan jumlah proton dan netron didalam ini.

Tabel 1. Contoh IntiTabel 1. Contoh Inti

IntiInti Nomor massaNomor massaAA

( jumlah proton dan ( jumlah proton dan netron )netron )

Nomor atomNomor atomZZ

( jumlah proton )( jumlah proton )

Jumlah netronJumlah netronN = A - ZN = A - Z

11HH11

22HeHe44

33LiLi66

33LiLi77

44BeBe99

55BB1010

55BB1111

66CC1212

66CC1313

11

44

66

77

99

1010

1111

1212

1313

11

22

33

33

44

55

55

66

66

00

22

33

44

55

55

66

66

77

Isotop adalah inti yang mempunyai nomor atom Z yang sama, tetapi Isotop adalah inti yang mempunyai nomor atom Z yang sama, tetapi nomor massa A yang berbeda, misalnya : nomor massa A yang berbeda, misalnya : 22HeHe44 dan dan 33LiLi66 , , 44BeBe99 dan dan 55BB

1010

Isotop dari suatu unsur yang sama memeliki sifat kimia yang sama, tetapi Isotop dari suatu unsur yang sama memeliki sifat kimia yang sama, tetapi memiliki sifat fisika yang berbeda.memiliki sifat fisika yang berbeda.Isobar adalah inti yang mempunyai nomor masa A yang sama, tetapi Isobar adalah inti yang mempunyai nomor masa A yang sama, tetapi memiliki nomor atom Z yang berbeda, misalnya : memiliki nomor atom Z yang berbeda, misalnya : 1414SiSi3131dan dan 1515PP3131

Isoton adalah inti yang mempunyai jumlah netron ( N ) yang sama, Isoton adalah inti yang mempunyai jumlah netron ( N ) yang sama, misalnya : misalnya : 44BeBe99 dan dan 55BB

1010 , , 55BB1111 dan dan

66CC1212, , 66CC

1313 dan dan 77NN

1414

Sifat-sifat gaya inti.Sifat-sifat gaya inti.

1. Gaya inti mempunyai sifat yang berbeda dengan gaya 1. Gaya inti mempunyai sifat yang berbeda dengan gaya elektrostatikelektrostatik

Coulomb dan gaya gravitasiCoulomb dan gaya gravitasi 2. Gaya inti tidak tergantung pada muatan listrik, sehingga 2. Gaya inti tidak tergantung pada muatan listrik, sehingga

besarnyabesarnya gaya antara proton-proton atau netron-netron sama besar.gaya antara proton-proton atau netron-netron sama besar. 3. Gaya inti bekerja pada jarak yang sangan dekat, ± 10-15 m 3. Gaya inti bekerja pada jarak yang sangan dekat, ± 10-15 m

atauatau 1 fermi1 fermi 4. Besarnya gaya inti adalah sangat besar.4. Besarnya gaya inti adalah sangat besar.

Didalam inti atom selain terdapat gaya tolak elektrostatik antara proton Didalam inti atom selain terdapat gaya tolak elektrostatik antara proton dan proton, juga terjadi gaya tarik menarik antara netron-netron itu dan proton, juga terjadi gaya tarik menarik antara netron-netron itu sendiri untuk mengimbangi gaya tolak elektrostatik tersebut. sendiri untuk mengimbangi gaya tolak elektrostatik tersebut. Gaya yang Gaya yang mempersatukan antara proton-proton atau netron-netron disebut gaya mempersatukan antara proton-proton atau netron-netron disebut gaya inti.inti.

Dengan adanya gaya inti yang sangat besar antara nukleon di Dengan adanya gaya inti yang sangat besar antara nukleon di dalam inti menimbulakan adanya energi per nukleon yang besar dalam inti menimbulakan adanya energi per nukleon yang besar pula di dalam ini. Hal ini memungkinkan diperoleh energi yang pula di dalam ini. Hal ini memungkinkan diperoleh energi yang sangat besar dari suatu inti atom, yaitu dengan cara sangat besar dari suatu inti atom, yaitu dengan cara pembelahan inti ( fisi) dan penggabungan (fusi).pembelahan inti ( fisi) dan penggabungan (fusi).

Gaya IntiGaya Inti

Partikel Elementer

• Positron, yaitu partikel yang mempeunyai massa sama dengan Positron, yaitu partikel yang mempeunyai massa sama dengan massamassa elektron, tetapi bermuatan positifelektron, tetapi bermuatan positif• Meson, yaitu partikel yamg bermassa diantara massa proton dan Meson, yaitu partikel yamg bermassa diantara massa proton dan massamassa elektron, dan dapt bermuatan positif,bermuatan negatif dan netral.elektron, dan dapt bermuatan positif,bermuatan negatif dan netral.• Hyperon, yaitu partikel yang mempunyai massa diantara proton Hyperon, yaitu partikel yang mempunyai massa diantara proton dan deutrondan deutron• Neutrino, yaitu partikel yang mempunyai massa kurang dari massa Neutrino, yaitu partikel yang mempunyai massa kurang dari massa elektronelektron dan bersifat netral.dan bersifat netral.

Partikel elementer adalah partikel yang tidak merupakan gabungan dengan partikel lain, diantaranya adalah

Dari diagram N-Z tampak bahwa Dari diagram N-Z tampak bahwa inti-inti stabil membentuk kurva inti-inti stabil membentuk kurva kestabilan, sedangkan inti-inti kestabilan, sedangkan inti-inti tidak stabil terdapat di atas atau di tidak stabil terdapat di atas atau di bawah kurva kestabialan. bawah kurva kestabialan. Inti-inti tidak stabil ini secara Inti-inti tidak stabil ini secara spontan akan melakukan spontan akan melakukan peluruhan untuk menuju daerah peluruhan untuk menuju daerah kestabilan inti dengan kestabilan inti dengan memancarkan partikel radioaktif. memancarkan partikel radioaktif.

Untuk atom ringan ( Z < 20 ), inti Untuk atom ringan ( Z < 20 ), inti stabil jika N = Z atau N/Z = 1stabil jika N = Z atau N/Z = 1Untuk atom berat ( 20 < Z < 83 ) , inti Untuk atom berat ( 20 < Z < 83 ) , inti stabil jika N/Z = 1,6stabil jika N/Z = 1,6Tidak ada inti stabil untuk Z > 83Tidak ada inti stabil untuk Z > 83

Kestabilan Inti.Kestabilan Inti.

Kestabilan inti atom ditentukan oleh jumlah proton dan netron Kestabilan inti atom ditentukan oleh jumlah proton dan netron didalam inti. Dari 1500 inti yang telah diketahui, hanya ± 400 didalam inti. Dari 1500 inti yang telah diketahui, hanya ± 400 inti yang stabil. Gambar di bawah ini menunjukkan diagram N-Z, inti yang stabil. Gambar di bawah ini menunjukkan diagram N-Z, yang menyatakan hubungan antara jumlah proton (N) dan yang menyatakan hubungan antara jumlah proton (N) dan jumlan netron (Z) untuk sejumlah inti stabil.jumlan netron (Z) untuk sejumlah inti stabil.

Gambar. Diagram kestabialn inti ( diagram N -Z)

2

2

1

1

N = z

N

Z

Pada kurva kestabilan juga terdapat inti tidak stabil. Ketidak Pada kurva kestabilan juga terdapat inti tidak stabil. Ketidak stabilan ini disebabkan inti itu dalam keadaan tereksitasi, stabilan ini disebabkan inti itu dalam keadaan tereksitasi, sehingga untuk menjadi inti yang stabil cukup dengan sehingga untuk menjadi inti yang stabil cukup dengan melepaskan energi berupa sinar gama (γ)melepaskan energi berupa sinar gama (γ)

* Inti tidak stabil yang berada di * Inti tidak stabil yang berada di bawah kurva kestabilan akan bawah kurva kestabilan akan meluruh menjadi inti yang stabil meluruh menjadi inti yang stabil dengan memancarkan partikel alpa dengan memancarkan partikel alpa (α).(α).* Inti tidak stabil yang berada di * Inti tidak stabil yang berada di atas pita kestabilan, akan meluruh atas pita kestabilan, akan meluruh menjadi inti stabil dengan menjadi inti stabil dengan memacarkan sinar beta (β)memacarkan sinar beta (β)

inp mmNmZm .. inp mmZAmZm ).(.

2.cmE

E = energi ikat inti ( Joule )E = energi ikat inti ( Joule )c = kecepatan cahaya ( m/s )c = kecepatan cahaya ( m/s )

Mev 931,5 .ΔmE

Karena 1 sma setara dengan energi sebesar 931,5 Mev ( mega elektron Karena 1 sma setara dengan energi sebesar 931,5 Mev ( mega elektron volt ), maka besarnya energi ikat inti dapat dinyatakan dengan rumusvolt ), maka besarnya energi ikat inti dapat dinyatakan dengan rumus

Dari kesetaraan antara massa dan energi Einstein, maka besarnya Dari kesetaraan antara massa dan energi Einstein, maka besarnya energi ikaat inti dapat dihitung :energi ikaat inti dapat dihitung :

Defek Massa Dan Energi Ikat Inti

Berdasarkan pengukuran dengan spektrometer massa, massa suatu inti Berdasarkan pengukuran dengan spektrometer massa, massa suatu inti atom yang stabil selalu lebih kecil dari jumlah massa proton dan massa atom yang stabil selalu lebih kecil dari jumlah massa proton dan massa netron penyusun inti. Hal ini disebabkan adanya massa nukleon yang netron penyusun inti. Hal ini disebabkan adanya massa nukleon yang berubah menjadi energi ikat inti selama proses pembentukan inti berubah menjadi energi ikat inti selama proses pembentukan inti yangstabil. Massa yang hilang pada proses pembentukan inti yang yangstabil. Massa yang hilang pada proses pembentukan inti yang stabil disebut stabil disebut defek massa.defek massa.Besarnya defek massa sama dengan jumlah massa proton (mBesarnya defek massa sama dengan jumlah massa proton (mpp) dan ) dan netron (mnetron (mnn) penyusun inti dikurangi dengan massa inti (m) penyusun inti dikurangi dengan massa inti (m ii ). ).