Inti Atom

Sifat-Sifat Inti Atom
Model Atom Dalton
dan J.J Thomson
Dalton (1803) : Semua materi tersusun atas bagian terkecil
materi yang disebut atom
Model Atom Thomson :
Model Kue Kismis
Percobaan Rutherford :
Hamburan Partikel Alfa
• Partikel Alfa sebagian besar diloloskan/diteruskan
• Partikel Alfa ada yang dihamburkan (terdefleksi)
• Partikel Alfa ada yang dipantulkan, dengan sudut 180o
Model Atom Rutherford
Inti Atom



Adanya inti Atom pertama kali diketahui oleh
Rutherford (1911), dari eksperimen yang
dilakukan oleh Geiger dan Marsden (1909).
Model Inti : Inti Atom berbentuk bola dengan
jejari tertentu, bermassa dan mempunyai
momentum sudut dan momen magnetik.
Distribusi muatan dalam inti tidak simetris bola,
hal ini menyebabkan momen listrik.
Sifat Atom Vs Inti (Nucleus)


Elektron mengalami gaya yang diberikan oleh
Inti (gaya Coulomb); jadi ada gaya luar. Di dalam
inti tidak ada gaya luar. Gerak nukleon
disebabkan oleh pegaruh gaya dari nukleon
sendiri.
Interaksi antar elektron di dalam atom
pengaruhnya sangat kecil terhadap tingkat energi
atomik. Struktur atom ditentukan oleh interaksi
elektron dan inti. Dalam inti interaksi antar
nukleon memberikan gaya inti.


Gaya Coulomb pada atom dapat diungkapkan
secara analitis yang sederhana. Pada gaya inti
tidak ada ungkapan analitis yang sederhana.
Ada kemiripan antara struktur atom dan inti.
Pada Inti Atom berlaku juga hukum-hukum
Fisika Kuantum, inti atom memiliki keadaan
dasar (ground state) dan keadaan tereksitasi. Jika
inti tereksitasi, maka akan kembali ke keadaan
dasar dengan memancarkan sinar gamma. Atom
yang tereksitasi akan kembali ke keadaan dasar
dengan memancarkan sinar-X
Sifat-Sifat Inti

Sifat Inti yang tak bergantung/gayut pada waktu
(time independent).







Massa
Jejari
Muatan
Momentum Sudut
Momen magnetik
Momen listrik
Sifat Inti yang bergantung/gayut pada waktu
(time dependent)


Peluruhan Radioaktif
Reaksi Inti
Sifat-Sifat Inti tak bergantung waktu
1.
2.
Muatan Inti
 Model atom Rutherford dapat menjelaskan spektra
sinar-X unsur-unsur yang diukur oleh Moseley
(1913). Dari data Moseley diketahui bahwa muatan
inti adalah Z.e, dengan Z = nomor atom, dan e =
+ 1,602 x 10-19 Coulomb.
Massa Inti
 Menurut hipotesa Dalton (1803) atom-atom suatu
unsur identik. Prout (1815) menyatakan bahwa
semua unsur tersusun atas hidrogen, dan massanya
dapat dinyatakan sebagai :
M » C. M H
Sifat-Sifat Inti

Ternyata Inti Atom belakangan diketahui terdiri atas
proton dan neutron, sehingga massa inti dinyatakan
sebagai :
M » z.M H + n.M N
Dengan z dan n adalah jumlah proton dan neutron,
dan MN adalah massa neutron.

Skala Massa Atom :



Skala Massa Kimia (Skala Atomik)
Skala Fisika (Skala Isotopik)
Skala Massa 12C
Jari-Jari (Radius) Inti



Jari-jari inti belum bisa ditentukan/diukur secara
langsung
Ada dua metode, yaitu cara Nuklir dan Cara
Elektromagnetik.
Jika diasumsikan inti bulat (bola), maka jejarinya
ditentukan degan persamaan :
R= ro.A1/3
ro ditentukan melalui eksperimen, yaitu :

Cara Nuklir :
 Cara ini diukur jari-jari gaya inti (nuclear force radius),yaitu
jarak dari pusat inti (core) ke jarak jangkauan gaya inti.
Cara yang termasuk metode ini :



Hamburan partikel alfa, diperoleh :
ro=1,414 x 10-13 cm
Peluruhan alfa dengan hasil :
ro=1,48 x 10-13 cm
Hamburan neutron cepat dengan hasil :
ro=1,37 x 10-13 cm
Momentum Sudut Inti



Momentum sudut inti dapat diketahui dari struktur
halus (hyperfine structure), dapat diamati menggunakan
dengan spektrometer dengan resolusi tinggi.
Nukleon mempunyai spin ½. Karena nukleon bergerak,
maka proton dan neutron juga mempunyai momentum
sudut orbital.
Momentum sudut total (spin inti) I, merupakan jumlah
vektor momentum sudut orbital, L dan momentum
sudut spin, S tiap nukleon.
A
A
k 1
k 1
I   Lk   S k
Momen Magnetik


Di dalam inti atom nukleon-nukleon mengalami
gerak orbital, baik proton maupun neutron
mempunyai momen magnetik.
Untuk proton, momen magnetik proton, Mp,
dan momentum sudut orbital, Lp.
 e 
 Lp
M lp  
 2Mp 
Momen Listrik Inti



Momen listrik Inti pertama kali dijelaskan oleh
Schuler dan Schmidt (1935), pada hyperfine
struktur Eu-151 dan Eu-153.
Adanya momen kuadrupol inti berarti
menunjukkan distribusi inti tidak simetris bola.
Konsep multipol listrik dapat dijelaskan
berdasarkan teori potensial listrik.