Langsung ke konten utama

Gaya Ikat Inti

Dua muatan sejenis yang berdekatan akan mendapat gaya tolak listrik (gaya elektrostatis).  Bagaimana halnya dengan inti atom? Walaupun antara proton dan netron ada gaya tarik gravitasi tetapi gaya ini cukup kecil dibanding gaya tolak elektrostatis. Jika tidak ada gaya lain pastilah inti atom akan bercerai-berai. Gaya lain inilah yang kemudian dikenal dengan nama gaya ikat inti dan menimbulkan energi ikat inti.





Gaya inti akan tolak-menolak pada jarak yang lebih pendek dari jarak tertentu, hal ini agar nukleon dalam inti tidak menyatu. Mungkin kita dapat mengilustrasikan gaya inti ini sebagai dua buah bola yang dihubungkan dengan sebuah pegas. Pada jarak yang sangat dekat, kedua bola akan saling menolak, tetapi pada jarak yang jauh kedua bola akan saling menarik.  



Energi ikat inti ini berasal dari massa yang hilang.  Adanya gaya ikat inti dan energi ikat inti ini dibuktikan pada kenyataan bahwa massa inti atom tidaklah sama dengan massa penyusunnya. Sejumlah proton dan sejumlah neutron yang bermassa (m=mp+mn) akan mengalami pengurangan massa saat proton dan neutron tersebut membentuk inti (mxi < m). Pengurangan massa inti ini dinamakan defek massa.
Kemanakah massa yang hilang pada inti itu? Kenyataan ini dapat dijelaskan dengan fisika modern dengan  baik. Masih ingat relativitas Einstein? Pada relativitas Einstein dijelaskan tentang kesetaraan massa dan energi dengan energi relativistik E = m c2. Dengan konsep ini dapat dijelaskan bahwa defek massa inti atom membentuk energi ikat inti dan medan gaya inti. Berarti energi ikat inti atom dapat ditentukan dengan persamaan berikut.
E = Δm c2              ......................................(10.2)
dengan   E  =  energi ikat inti (joule)
             Δm  =  defek massa (kg)
                 c  =  3.108 m/s
Jika Δm dalam satuan sma, maka persamaan 10.1 dapat diubah menjadi berikut:
E   =   Δm . 931,5 MeV      ........................(10.3)
Sedangkan defek massa Δm dari suatu inti atom zXA akan memenuhi hubungan berikut.
Δm = (Zmp + (A− Z)mn) − mxi      .................(10.4)
dengan mp = massa proton
              mn = massa neutron
              mx = massa inti

CONTOH
Massa proton dan neutron dapat digunakan pendekatan masing-masing sebesar 1,0078 sma dan 1,0087 sma. Jika proton dan neutron membentuk inti 3Li7ternyata massa inti Litium tersebut sebesar 7,018 sma, maka tentukan  energi ikat inti Litium.
Penyelesaian
mp = 1,0078 sma
mn = 1,0087 sma
mxi = 7,018 sma
Inti Litium dilambangkan 3Li7 berarti :
Z = 3     berarti  jumlah proton : 3
A = 7     berarti  jumlah netron : 7 − 3 = 4
Defek massa inti Li dapat dihitung sebagai berikut:
Penyusun :   3 mp = 3.1,0078 = 3,0234 sma
                       4 mn = 4.1,0087 = 4,0348 sma  +
                                                        7,0582 sma
                      massa inti Li :         7,0180 sma -
         Defek massa             Δm = 0,0402 sma



Energi ikat inti Litium sesuai persamaan 10.3 sehingga diperoleh sebagai berikut.
     E =  Δm . 931,5 MeV
        =  0,0402 . 931,5
        =  37,4463 MeV

LATIHAN
Massa inti karbon 6C12 adalah 12  sma. Jika setiap proton dan netron massanya sebesar 1,0078  sma dan 1,0087 sma dan 1 sma setara dengan 931 MeV maka tentukan :
a.  defek massa inti karbon, dan
b.  energi ikat inti karbon



LINK FISIKA
| HOME | INTI ATOM | GAYA IKAT INTI, ENERGI  IKAT INTI & DEFEK MASSA |KESTABILAN INTI |
PEMANCARAN SINAR RADIOAKTIF | PELURUHAN INTI | WAKTU PARUH (T) |
AKTIVITAS  INTI RADIOAKTIF | JUMLAH PARTIKEL SISA MELURUH | DERET RADIOAKTIF |
REAKSI INTI | HUKUM KEKEKALAN MASSA – ENERGI SUATU REAKSI | REAKSI FISI |
REAKSI  FUSI | DETEKTOR RADIASI | REAKTOR ATOM | PEMANFAATAN RADIOISOTOP DALAM TEKNOLOGI |

Label:

Postingan populer dari blog ini

Transformasi Lorentz (relativitas Kecepatan)

Pada transformasi Galileo telah dikemukakan bahwa selang waktu pengamatan terhadap suatu peristiwa yang diamati oleh pengamat yang diam dengan pengamat yang relatif bergerak terhadap peristiwa adalah sama ( t = t’ ) . Hal inilah yang menurut Einstein tidak benar, selang waktu pengamatan antara pengamat yang diam dan pengamat yang bergerak relatif adalah tidak sama ( t ≠ t’ ) . Transformasi Lorentz pertama kali dikemukaan oleh Hendrik A. Lorentz, seorang fisikawan dari Belanda   pada tahun 1895. Karena waktu pengamatan oleh pengamat yang diam pada kerangka acuan S dan pengamat yang bergerak pada kerangka acuan S’ hubungan transformasi pada Galileo haruslah mengandung suatu tetapan pengali   yang disebut tetapan transformasi.   Sehingga persamaan yang menyatakan hubungan antara koordinat pada kerangka acuan S dan S’ dituliskan sebagai berikut : Transformasi Lorentz          x’ =   ϒ (x – v.t), y’ = y, z’ = z    dan    t’ ≠ t                   .... (9.6) Kebali
Baca selengkapnya

Gaya Pemulih pada Pegas

1.   Gaya Pemulih   Gaya pemulih dimiliki oleh setiap benda elastis yang terkena gaya sehingga benda elastis tersebut berubah bentuk. Gaya yang timbul pada benda elastis untuk menarik kembali benda yang melekat padanya disebut gaya pemulih. Akibat gaya pemulih tersebut, benda akan melakukan gerak harmonik sederhana. Dengan demikian, pada benda yang melakukan gerak harmonik sederhana bekerja gaya pemulih yang selalu mengarah pada titik kesetimbangan benda. a. Gaya Pemulih pada Pegas Pegas adalah salah satu contoh benda elastis. Oleh karena sifat elastisnya ini, suatu pegas yang diberi gaya tekan atau gaya regang akan kembali ke keadaan setimbangnya mula-mula apabila gaya yang bekerja padanya dihilangkan. Perhatikan gambar, anggap mula-mula benda berada pada posisi y = 0 sehingga pegas tidak tertekan atau teregang. Posisi seperti ini dinamakan posisi keseimbangan. Ketika benda ditekan ke bawah (y = –) pegas akan menarik benda ke atas, menuju posisi keseimbangan. Sebaliknya jik
Baca selengkapnya

Teori Kuantum Planck

Perkembangan teori tentang radiasi mengalami perubahan besar  pada saat Planck menyampaikan teorinya tentang radiasi benda hitam. Planck mulai bekerja pada tahun 1900. Planck mulai  mempelajari sifat dasar dari getaran molekul-molekul pada dinding rongga benda hitam. Dari hasil pengamatannya Planck membuat simpulan sebagai berikut. Setiap benda yang mengalami radiasi akan memancarkan energinya secara diskontinu (diskrit) berupa paket-paket energi. Paket-paket energi ini dinamakan kuanta (sekarang dikenal sebagai foton) . Energi setiap foton sebanding dengan frekuensi gelombang radiasi dan dapat dituliskan : E = h f                     dengan  :  E  =  energi foton (joule)                   f   =  frekuensi foton (Hz)                   h  =  tetapan Planck (h = 6,6.10 -34 Js) Jika suatu gelombang elektromegnetik seperti cahaya memiliki banyak foton maka energinya memenuhi hubungan berikut.         E = nhf Persamaan yang sangat berkaitan dengan hubungan di atas adal
Baca selengkapnya