5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 1/30
DISUSUN OLEH : MOCH MAULANA BM
PRODI MATEMATIKA
SEMESTER 2A
NIM : 2010 10300 578
STKIP PGRI NGANJUK
2010/2011
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 2/30
PENGERTIAN ATOM Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan
elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yangbermuatan positif, dan neutron yang bermuatan netral (kecuali pada inti atom
Hidrogen-1, yang tidak memiliki neutron).
Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani ( τομος/ἄ átomos, α-τεμνω), yang berarti tidak
dapat dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi.
Dalam pengamatan sehari-hari, secara relatif atom dianggap sebuah objek yangsangat kecil yang memiliki massa yang secara proporsional kecil pula. Atom hanya
dapat dipantau dengan menggunakan peralatan khusus seperti mikroskop gaya atom.
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 3/30
PENGERTIAN INTI ATOM
Pusat dari atom disebut inti atom atau nukleus. Inti atom terdiri dari proton dan
neutron. Banyaknya proton dalam inti atom disebut nomor atom, dan menentukanelemen dari suatu atom.
Ukuran inti atom jauh lebih kecil dari ukuran atom itu sendiri, dan hampir sebagian
besar tersusun dari proton dan neutron, hampir sama sekali tidak ada sumbangan
dari elektron.
Jumlah netron dalam inti atom menentukan isotop elemen tersebut. Jumlah proton
dan netron dalam inti atom saling berhubungan; biasanya dalam jumlah yang sama,
dalam nukleus besar ada beberapa netron lebih. Kedua jumlah tersebut
menentukan jenis nukleus. Proton dan netron memiliki masa yang hampir sama, dan jumlah dari kedua masa tersebut disebut nomor massa, dan beratnya hampir sama
dengan massa atom ( tiap isotop memiliki masa yang unik ). Masa dari elektron
sangat kecil dan tidak menyumbang banyak kepada masa atom.
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 4/30
Contoh isotop Atom hidrogen
Hidrogen Deuterium Tritium
Proton 1 1 1
Neutron 0 1 2
Elektron 1 1 1
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 5/30
MASSA INTI
Inti atom:proton = 1.007276 sma ≈1 sma
neutron = 1.008665 sma ≈ 1 sma
Simbol inti : A
Z
ket : Z = nomor atom = ∑ proton
A = nomor massa = ∑p + ∑n.
Contoh :
Berarti : no atom 17, ∑p= 17 dan ∑n= 35-17 = 18
35
17
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 6/30
Neutron dan proton adalah dua jenis fermion yang berbeda. Asas pengecualian
Pauli melarang adanya keberadaan fermion yang identik (seperti misalnya proton
berganda) menduduki suatu keadaan fisik kuantum yang sama pada waktu yang
sama. Oleh karena itu, setiap proton dalam inti atom harusnya menduduki keadaan
kuantum yang berbeda dengan aras energinya masing-masing. Asas Pauli ini jugaberlaku untuk neutron. Pelarangan ini tidak berlaku bagi proton dan neutron yang
menduduki keadaan kuantum yang sama.
Untuk atom dengan nomor atom yang rendah, inti atom yang memiliki jumlah proton
lebih banyak daripada neutron berpotensi jatuh ke keadaan energi yang lebih
rendah melalui peluruhan radioaktif yang menyebabkan jumlah proton dan neutronseimbang. Oleh karena itu, atom dengan jumlah proton dan neutron yang
berimbang lebih stabil dan cenderung tidak meluruh. Namun, dengan meningkatnya
nomor atom, gaya tolak-menolak antar proton membuat inti atom memerlukan
proporsi neutron yang lebih tinggi lagi untuk menjaga stabilitasnya. Pada inti yang
paling berat, rasio neutron per proton yang diperlukan untuk menjaga stabilitasnyaakan meningkat menjadi 1,5.
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 7/30
Jumlah proton dan neutron pada inti atom dapat diubah, walaupun hal ini
memerlukan energi yang sangat tinggi oleh karena gaya atraksinya yang kuat. Fusi
nuklir terjadi ketika banyak partikel atom bergabung membentuk inti yang lebih
berat. Sebagai contoh, pada inti Matahari, proton memerlukan energi sekitar 3–10keV untuk mengatasi gaya tolak-menolak antar sesamanya dan bergabung menjadi
satu inti. Fisi nuklir merupakan kebalikan dari proses fusi. Pada fisi nuklir, inti
dipecah menjadi dua inti yang lebih kecil. Hal ini biasanya terjadi melalui peluruhan
radioaktif. Inti atom juga dapat diubah melalui penembakan partikel subatom
berenergi tinggi. Apabila hal ini mengubah jumlah proton dalam inti, atom tersebut
akan berubah unsurnya.
Jika massa inti setelah terjadinya reaksi fusi lebih kecil daripada jumlah massa
partikel awal penyusunnya, maka perbedaan ini disebabkan oleh pelepasan
pancaran energi (misalnya sinar gamma), sebagaimana yang ditemukan pada
rumus kesetaraan massa-energi Einstein, E = mc2 , dengan m adalah massa yang
hilang dan c adalah kecepatan cahaya. Defisit ini merupakan bagian dari energipengikatan inti yang baru.
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 8/30
Fusi dua inti yang menghasilkan inti yang
lebih besar dengan nomor atom lebih
rendah daripada besi dan nikel (jumlah
total nukleon sama dengan 60) biasanyabersifat eksotermik, yang berarti bahwa
proses ini melepaskan energi. Adalah
proses pelepasan energi inilah yang
membuat fusi nuklir pada bintang dapat
dipertahankan. Untuk inti yang lebih berat,energi pengikatan per nukleon dalam inti
mulai menurun. Ini berarti bahwa proses
fusi akan bersifat endotermik.
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 9/30
Sifat-sifat nuklir Berdasarkan definisi, dua atom dengan jumlah proton yang identik dalam intinya
termasuk ke dalam unsur kimia yang sama. Atom dengan jumlah proton samanamun dengan jumlah neutron berbeda adalah dua isotop berbeda dari satu unsur
yang sama. Sebagai contohnya, semua hidrogen memiliki satu proton, namun
terdapat satu isotop hidrogen yang tidak memiliki neutron (hidrogen-1), satu isotop
yang memiliki satu neutron (deuterium), dua neutron (tritium), dll. Hidrogen-1 adalah
bentuk isotop hidrogen yang paling umum. Kadang-kadang ia disebut sebagaiprotium. Semua isotop unsur yang bernomor atom lebih besar daripada 82 bersifat
radioaktif.
Dari sekitar 339 nuklida yang terbentuk secara alami di Bumi, 269 di antaranya
belum pernah terpantau meluruh. Pada unsur kimia, 80 dari unsur yang diketahui
memiliki satu atau lebih isotop stabil. Unsur 43, 63, dan semua unsur lebih tinggidari 83 tidak memiliki isotop stabil. Dua puluh tujuh unsur hanya memiliki satu isotop
stabil, manakala jumlah isotop stabil yang paling banyak terpantau pada unsur
timah dengan 10 jenis isotop stabil.
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 10/30
Sebuah inti atom (DNA) terdiri dari proton dan neutron yang saling terikat sangat
kuat. Gaya elektromagnet yang menyebabkan semacam arus (muatan), mencegah
proton membentuk ikatan tanpa neutron (gaya elektromagnetik tersebut akan
menghancurkan inti nuklir semacam itu - ikatan tanpa neutron). Ketika neutron dan
proton berada dalam jarak yang sangat dekat, mereka ditahan oleh gaya nuklir kuat.
Gaya nuklir kuat ini sangat sangat kuat bila dibandingkan dengan gaya gravitasi
atau dengan gaya elektromagnet, akan tetapi karena gaya nuklir kuat ini hanya
bekerja dalam jarak yang sangat pendek (berlawanan dengan gaya gravitasi dan
elektromagnet yang mempunyai jangkauan tak terhingga) kita tidak dapat
merasakannya dalam kehidupan sehari hari. Hidrogen adalah satu-satunya unsur yang tidak mempunyai neutron dalam intinya; inti hidrogen hanya terdiri 1 proton.
Bentuk stabil dari helium, unsur teringan berikutnya, mempunyai 2 proton dan 2
neutron. Sebagian besar unsur ringan stabil ketika mempunyai jumlah neutron dan
proton yang seimbang, tetapi semakin berat/besar suatu unsur ia akan
membutuhkan lebih banyak neutron untuk tetap terikat bersama.
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 11/30
Peluruhan radioaktif Setiap unsur mempunyai satu atau lebih isotop berinti tak stabil yang akan
mengalami peluruhan radioaktif,
Bentuk-bentuk peluruhan radioaktif yang paling umum adalah: Peluruhan alfa, terjadi ketika suatu inti memancarkan partikel alfa (inti helium yang
terdiri dari dua proton dan dua neutron). Hasil peluruhan ini adalah unsur barudengan nomor atom yang lebih kecil.
Peluruhan beta, diatur oleh gaya lemah, dan dihasilkan oleh transformasi neutronmenjadi proton, ataupun proton menjadi neutron. Transformasi neutron menjadiproton akan diikuti oleh emisi satu elektron dan satu antineutrino, manakalatransformasi proton menjadi neutron diikuti oleh emisi satu positron dan satuneutrino. Emisi elektron ataupun emisi positron disebut sebagai partikel beta.
Peluruhan beta dapat meningkatkan maupun menurunkan nomor atom inti sebesar satu.
Peluruhan gama, dihasilkan oleh perubahan pada aras energi inti ke keadaan yanglebih rendah, menyebabkan emisi radiasi elektromagnetik. Hal ini dapat terjadisetelah emisi partikel alfa ataupun beta dari peluruhan radioaktif .
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 12/30
Jenis-jenis peluruhan radioaktif lainnya yang lebih jarang meliputipelepasan neutron dan proton dariinti, emisi lebih dari satu partikelbeta, ataupun peluruhan yangmengakibatkan produksi elektronberkecepatan tinggi yang bukansinar beta, dan produksi fotonberenergi tinggi yang bukan sinar gama
Tiap-tiap isotop radioaktif mempunyai karakteristik periodewaktu peluruhan (waktu paruh)yang merupakan lamanya waktu
yang diperlukan oleh setengah jumlah sampel untuk meluruh habis.Proses peluruhan bersifateksponensial, sehingga setelah duawaktu paruh, hanya akan tersisa25% isotop.
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 13/30
Radioaktivitas alam Inti tdk stabil akan meluruh dan memancarkan
radiasi
Ra226
88 → Rn + α ≈ He
Th → Pa +β ≈ e
N → P + e
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 14/30
Tabel Peluruhan Radioaktif & Perubahan
inti
Jenis Radiasi Simbol No. Massa Muatan Perubahan No massa
Perubahan No. Atom
Alfa α 4 2Berkurang
4Berkurang 2
Beta β 0 -1 Tetap Tambah 1
Gamma γ 0 0 Tetap Tetap
Contoh :
Plutonium meluruh dgn memancarkan partikel alfa. Unsur apakah
yg tbtk?
Jawab :Massa unsur baru = 239-4 = dan muatannya = 94-2 =92
Muatan inti (nomor atom) 92 adalah uranium (U)
UHePu235
92
4
2
239
94+→
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 15/30
WAKTU PARUH
Waktu paruh (half-life) dari sejumlah bahan yang menjadi subjek dari peluruhan
eksponensial adalah waktu yang dibutuhkan untuk jumlah tersebut berkurangmenjadi setengah dari nilai awal. Konsep ini banyak terjadi dalam fisika, untukmengukur peluruhan radioaktif dari zat-zat, tetapi juga terjadi dalam banyak bidanglainnya.
Kuantitas subyek yang mengalami peluruhan (N). Nilai N pada waktu y
ditentukan dengan rumus
Secara khusus, terdapat waktu t ½ sehingga :
atau
N 0
sebagai nilai awal N (pada saatt=0)
λ sebagai konstanta positif(konstanta peluruhan).
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 16/30
Contoh :
Bila dimulai dgn 16 juta atom radioaktif,
berapa yg tertinggal setelah 4 waktu
paruh?Jawab:
Tersisa = (1/2)4 = 1/16 x 16 juta = 1 juta
atom
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 17/30
Transmutasi Transmutasi adalah perubahan atau konversi
satu objek menjadi objek lain.
Transmutasi unsur kimia terjadi melaluireaksinuklir dan disebut dengan transmutasi nuklir.
Transmutasi alami terjadi bila
unsur radioaktif secara spontan meluruh
melalui suatu periode waktu yang panjang
dan berubah menjadi unsur lain yang lebih
stabil. Transmutasi buatan terjadi pada mesin
yang memiliki cukup energi untuk
menyebabkan perubahan pada struktur nuklir
unsur tersebut. Mesin yang mampu
menyebabkan transmutasi buatan antara lain
adalah akselerator partikel dan reaktortokamak.
Reaksi umum : α, n, partikel subatomik
lain + inti stabil → pemancaran radioaktif
Contoh:
H O He N 11
178
42
147 +→+
nC He Be1
0
12
6
4
2
9
4 +→+
HeCl n K 4
2
36
17
1
0
39
19+→+
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 18/30
TERINDUKSIRADIOAKTIF TERINDUKSIyaitu : pancaran
radioaktif baru, yg dihslkan dr suatu inti radioaktif yg
terbentuk dr reaksi inti sebelumnya
Karbon-10 memancarkan positron ketika meluruh. Tuliskanreaksinya!
Jawab:
nPHeAl1
0
30
15
4
2
27
13 +→+
SieP 3014
01
3015 +→
+
neH0
1
0
1
1
1 +→+
BeC10
5
0
1
10
6+→
+
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 19/30
DAYA TEMBUS dan DAYA IONISASI Daya Tembus : α < β < γ
Daya ionisasi : α > β > γ
α dpt ditahan olehlapisan kulit
dpt ditahanselembar kertas
β dpt ditahan papankayu atau
Alumunium
γ dpt menembus &merusak
organ
dpt ditahan olehbeberapa
cm Pb
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 20/30
Penggunaan Radioisotop Isotop suatu unsur tertentu, radioaktif atau tdk,
mempunyai tingkah laku yg sama dlm proseskimia & fisika → pelacak
Penggunaan Isotop Keterangan
Kebocoran pipa
Isotop yg pendek umurnya
Alat pencacah Geiger
Penyerapan pupuk P
Isotop P Hasilnya disebut autoradiograf
Pertanian -Menguji keefektifan pupuk & herbisidaMembandingkan nilai nutrisi pakanPemberantasan hama
Penelitian dasar 14CMekanisme fotosintesis jalur metabolisme hewan & manusia
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 21/30
PENGOBATAN NUKLIRISOTOP NAMA PENGUNAAN
51Cr Kromium-51Penentuan volume sel darah & volumedarah total
58Co Kobalt-58 Penentuan serapan vit. B12
60Co Kobalt-60 Perlakuan radiasi utk kanker
131I Iod-131Deteksi ktdk beresan fs tiroid; pengukuranaktifitas hati & metabolisme lemak;
perlakuan utk kanker tiroid
59Fe Besi-59Pengukuran laju pembentukan & umur sel
darah merah
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 22/30
ISOTOP NAMA PENGUNAAN
32P Fosfor-32Deteksi kanker kulit /kanker jaringanyg terbuka krn operasi
226Ra Radium-226 Terapi radiasi utk kanker
24 Na Natrium-24Deteksi konstriksi 7 obstruksi dlmsistem sirkuler
99Tcm Teknetium-99m Diagnosis beberapa penyakit
3 H Tritium Penentuan total air tubuh
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 23/30
radioisotop
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 24/30
RADIOISOTOP Waktu paruh isotop tertentu dpt digunakan utk memperkirakan umur
batuan & benda purbakala Uranium-238 (t1/2 = 4,5 x 10
9
thn)
Utk memperkirakan umur batuan
batuan bumi 3-3,5 x 109 thn umur bumi 4,5-5,0 x 109 thn
batuan bulan 4,5 x 109 thn karbon-14 (t1/2 = 5730 thn)
Karbon-14 (t1/2 = 5730 thn)
Utk menentukan umur benda purbakala & mendeteksi keaslian benda
purbakala 14C terbtk di lap atmosfir atas
PbU 206238
→ →
H C n N
1
1
14
6
1
0
14
7 +→+
)(
14
6)(
14
6 hidupmakhlukdiatmosfirdiC C →
jk makhluk hidup mati maka:
N C berkurang 14
7)(
14
6 →
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 25/30
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 26/30
Dampak radioaktif Bom nuklir
Akibat radiasi yang ditimbulkan
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 27/30
k
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 28/30
Rangkuman Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan
elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif, dan neutron yang bermuatan
netral (kecuali pada inti atom Hidrogen-1, yang tidak memiliki neutron). Ukuran inti atom jauh lebih kecil dari ukuran atom itu sendiri, dan hampir sebagian
besar tersusun dari proton dan neutron, hampir sama sekali tidak ada sumbangandari elektron.
Inti atom:
proton = 1.007276 sma ≈1 sma
neutron = 1.008665 sma ≈ 1 sma Berdasarkan definisi, dua atom dengan jumlah proton yang identik dalam intinya
termasuk ke dalam unsur kimia yang sama. Atom dengan jumlah proton samanamun dengan jumlah neutron berbeda adalah dua isotop berbeda dari satu unsur yang sama.
Setiap unsur mempunyai satu atau lebih isotop berinti tak stabil yang akanmengalami peluruhan radioaktif,
Bentuk-bentuk peluruhan radioaktif yang paling umum adalah peluruhan alfa, betadan gamma
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 29/30
Waktu paruh (half-life) dari sejumlah bahan yang menjadi subjek dari peluruhan
eksponensial adalah waktu yang dibutuhkan untuk jumlah tersebut berkurang
menjadi setengah dari nilai awal.
Kuantitas subyek yang mengalami peluruhan (N). Nilai N pada waktu y ditentukan
dengan rumus
Transmutasi adalah perubahan atau konversi satu objek menjadi objek lain.
Radioaltif terinduksi yaitu : pancaran radioaktif baru, yg dihslkan dr suatu inti
radioaktif yg terbentuk dr reaksi inti sebelumnya.
Waktu paruh isotop tertentu dpt digunakan utk memperkirakan umur batuan &
benda purbakala
Dampak radiokatif bagi manusia dapat menimbulkan kelainan fisik dan berbagai
penyakit.
5/6/2018 inti atom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/inti-atom-559ab999a550d 30/30
Soal latihan
Tentukan jumlah poton, elektron, serta noutron dariunsur2 berikut:
Waktu paruh Radium 1620 tahun. Berapa lama waktu yang diperlukan radium untuk meluruh hingga tersisa1/16 jumlah radium semula !
Tentukan usia suatu kayu kuno, jika diketahui
aktivitas karbon yang terdapat di dalamnya 3/8 dariaktivitas yang terdapat pada kulit pohon yang masihsegar. Waktu paruh karbon 5570 tahun
Na23
11 Cs132
55
−216
8O
+327
13Al
Top Related