Disusun Oleh : Kelompok :
Ken Lisa Nanda ()
Maulidita Rahma Agustin ()
Yuhan Fitria (33)
Kata Pengantar
Puji dan syukur saya panjatkan kepada Allah SWT, karena berkat rahmat dan karunianya kami dapat menyusun dan menyelesaikan makalah ini dengan lancar.
Makalah ini dibuat agar kita dapat mengetahui tentang inti atom dan radioaktivitas. Di makalah ini saya akan menjelaskan tentang apa yang dimaksud dengan struktur atom dan inti atom. Semoga makalah ini dapat membantu kita untuk mengetahui lebih jelas lagi tentang apa yang berhubungan dengan atom dan inti atom.
Dengan tercapainya penulisan makalah ini kami bermaksud untuk mengucapkan terima kasih kepada :
1. Drs. Taufikurrahman, M,pd selaku kepala sekolah yang selalu memberi dukungan dan izin dalam pembuatan laporan ini.
2. Bapak Sapardi, Spd selaku guru bidang studi fisika.
3. Serta semua pihak yang telah membantu dalam penulisan laporan kami yang tidak dapat disebutkan satu – persatu.
Kami sadari makalah ini masih sangat jauh dari sempurna, oleh karenanya, berbagai kritik dan saran sangat kami perlukan.
Semoga kita dapat menarik manfaat dari makalahyang sederhana ini. Dari penulisan ini kami juga berharap agar para siswa dapat menggunakan makalah ini sebagai sumber referensi yang bermanfaat.
Pasuruan, 1 Januari 2014
Penulis
Daftar Isi
Kata Pengantar i
Daftar Isi ii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar belakang 1
1.2. Tujuan Penulisan 2
1.3. Rumusan Masalah 3
BAB II ISI
2.1. Inti Atom 4
2.2. Radioaktivitas 6
2.2. Struktur Inti 9
BAB III PENUTUP
3.1. Kesimpulan 18
3.2. Saran 18
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kebutuhan akan energi bertambah semakin cepat dari tahun ke tahun, sementara sumber yang dapat langsung untuk digunakan untuk kebutuhan tertentu semakin terbatas.Meskipun energi yang bersumber pada radiasi matahari (energi surya) sangat berlimpahtetapi sejauh ini belum dapat pemanfaatannya masih belum dapat optimal. Secara ekonomisperalatan yang diperlukan untuk mengkonversi energi surya masih relatif mahaldibandingkan sumber-sumber energi yang bersumber pada minyak dan gas bumi serta batubara. Reaktor fusi nuklir merupakan salah satu sumber energi alternatif masa depan yangmenggunakan bahan bakar yang tersedia melimpah, sangat efisien, bersih dari polusi, tidakakan menimbulkan bahaya kebocoran radiasi dan tidak menyebabkan sampah radioaktif yangmerisaukan seperti pada reaktor fisi nuklir. Sejauh ini reaktor fusi nuklir masih belum dioperasikan secara komersial. Prototipreaktor-reaktor fusi saat ini masih dalam tahap eksperimentasi pada beberapa laboratorium diUSA dan di beberapa negara maju lainnya. Suatu konsorsium dari USA, rusia, Eropa danJepang telah mengajukan pembangunan suatu reaktor fusi yang disebut International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) di Cadarache (Perancis) untuk mengujikelayakan dan keberlanjutan penggunaan reaksi fusi untuk menghasilkan energi listrik. Reaktor-reaktor nuklir yang saat ini dioperasikan untuk menghasilkan energi (listrik)merupakan reaktor fisi nuklir. Dalam reaktor fisi nuklir energi diperoleh dari pemecahan satuatom menjadi dua atom. Dalam reaktor-reaktor fisi nuklir konvensional, neutron lambat yangmenumbuk inti atom bahan bakar (umumnya Uranium) menghasilkan inti atom baru yangsangat tidak stabil dan hampir seketika pecah menjadi dua bagian (inti) dan sejumlah neutrondan energi yang besar. Pecahan hasil reaksi fisi tersebut merupakan sampah radioaktif denganwaktu paruh yang sangat panjang sehingga menimbulkan masalah baru pada lingkungan. Dalam reaksi fusi nuklir dua inti atom ringan bergabung menjadi satu inti baru. Dalamsuatu reaktor fusi, inti-inti atom isotop hidrogen (protium, deuterium, dan tritium) bergabungmenjadi inti atom helium dan netron serta sejumlah besar energi. Reaksi fusi ini sejenisdengan reaksi yang terjadi di dalam inti matahari dan bersifat jauh lebih bersih, lebih aman. lebih efisien dan menggunakan bahan bakar yang jauh lebih berlimpah dibandingkan denganreaksi fisi nuklir.
1.2 Tujuan Penulisan
o Menjelaskan pengertian dasar mengenai Fisika inti
o Menjelaskan karakteristik inti atom o Menjelaskan mengenai radioaktifitas
1.3 Rumusan Masalah
oo o
BAB II ISI
2.1.3 INTI ATOM
Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani ( τομος/átomos), yang berartiἄ tidak dapat dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Konsep ini pertama kali diajukan oleh para filsuf India dan Yunani. Selama akhir abad ke- 19 dan awal abad ke-20, para fisikawan berhasil menemukan struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom, hal ini membuktikan bahwa ‘atom’
tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi.
Atom adalah satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom beserta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom mengandung campuran proton yang bermuatan positif dan neutron yang bermuatan netral (terkecuali pada Hidrogen-1 yang tidak memiliki neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik.
Partikel-partikel pembentuk inti atom adalah proton (1P1) dan netron ( 0n1).
Kedua partikel pembentuk inti atom ini disebut juga nukleon. Sedangkan nuklida adalah suatu inti atom yang ditandai dengan jumlah proton (p) dan neutron (n) tertentu, dituliskan:
X = lambang unsur
Z = nomor atom = jumlah proton (= p)
A = bilangan massa = jumlah proton dan neutron (= p + n)
2.1.1 Ukuran Atom
Inti atom jauh lebih kecil dari ukuran asli atom (antara 10 000 dan 100 000 kali lebih kecil). Juga mengandung lebih dari 99% dari massa sehingga kepadatan massa inti sangat tinggi. Inti atom memiliki semacam struktur internal, seperti neutron dan proton tampaknya mengorbit sekitar satu sama lain, sebuah fakta yang diwujudkan dalam keberadaan peristiwa magnetik nuklir. Namun, percobaan menunjukkan bahwa inti sangat mirip dengan bola atau elipsoid kompak 10-15 m (= 1 fm), yang tampaknya kepadatan yang konstan. Tentu radius ini sangat bervariasi dengan jumlah proton dan neutron, inti atom yang lebih berat dan partikel lebih agak
lebih besar.
Inti atom terdiri atom proton-proton dan neutron-neutron Jari-jari inti : R = R0 . A1/3
R0 : Jari-jari atom 1,33 x 10-3 cm A : Nomor massa (nukleon)
2.2.1 Massa Atom
Mayoritas massa atom berasal dari proton dan neutron, jumlah keseluruhan partikel ini dalam atom disebut sebagai bilangan massa.
Massa atom pada keadaan diam sering diekspresikan menggunakan satuan massa atom (u). Satuan ini didefinisikan sebagai seperduabelas massa atom karbon-12 netral, yang kira-kira sebesar 1,66 × 10−27 kg. Atom memiliki massa yang kira-kira sama dengan bilangan massanya dikalikan satuan massa atom.
Nama Lambang Nomor
atom
Nomor massa
Massa (sma)
Proton P atau H 1 1 1,00728
Neutron N 0 1 1,00867
Elektro n
e -1 0 0,000549
2.1.3 Sifat atom
1. Isoton : Atom-atom unsur tertentu ( Z sama) dengan nomor massa berbeda.
2. Isoton: kelompok nuklida dengan jumlah netron sama tetapi Z berbeda.
3. Isobar: kelompok nuklida dengan A sama tetapi Z berbeda.
Kestabilan inti : Kestabilan inti tidak dapat diramalkan dengan suatu aturan. Namun, ada beberapa petunjuk empiris yang dapat digunakan untuk mengenal inti yang stabil dan yang bersifat radioaktif/tidak stabil, yaitu:
Semua inti yang mempunyai proton 84 atau lebih tidak stabil
Aturan ganjil genap, yaitu inti yang mempunyai jumlah proton genap dan jumlah neutron genap lebih stabil daripada inti yang mempunyai jumlah proton dan neutron ganjil
Bilangan sakti (magic numbers)
Nuklida yang memiliki neutron dan proton sebanyak bilangan sakti umumnya lebih stabil terhadap reaksi inti dan peluruhan radioaktif.
Bilangan tersebut adalah:
Untuk neutron : 2, 8, 20, 28, 50, 82 dan 126 Untuk proton : 2, 8, 20, 28, 50 dan 82.
Pengaruh bilangan ini untuk stabilitas inti sama dengan banyaknya elektron untuk gas mulia yang sangat stabil.
Kestabilan inti dapat dikaitkan dengan perbandingan neutron-proton.
Pita kestabilan : Grafik antara banyaknya neutron versus banyaknya proton dalam berbagai isotop yang disebut pita kestabilan menunjukkan inti-inti yang stabil. Inti-inti yang tidak stabil cenderung untuk menyesuaikan perbandingan neutron terhadap proton, agar sama dengan perbandingan pada pita kestabilan. Kebanyakan unsur radioaktif terletak di luar pita ini.
Di atas pita kestabilan, Z <>
Untuk mencapai kestabilan :
inti memancarkan (emisi) neutron atau memancarkan partikel beta
Di atas pita kestabilan dengan Z > 83, terjadi kelebihan neutron dan proton
Untuk mencapai kestabilan : Inti memancarkan partikel alfa Di bawah pita kestabilan, Z <>
Untuk mencapai kestabilan :
Inti memancarkan positron atau menangkap electron.
2.1.4 Bentuk Atom
Pada tahun 1661, Robert Boyle mempublikasikan buku The Sceptical Chymist yang berargumen bahwa materi-materi di dunia ini terdiri dari berbagai kombinasi "corpuscules"ataupun atom-atom yang berbeda. Hal ini berbeda dengan pandangan klasik bahwa materi terdiri dari unsur udara, tanah, api, dan air.Pada tahun 1789, istilah element (unsur) didefinisikan oleh seorang bangsawan dan peneliti Perancis, Antoine Lavoisier, sebagai bahan dasar yang tidak dapat dibagi- bagi lebih jauh lagi dengan menggunakan metode-metode kimia.
Pada tahun 1803, John Dalton menggunakan konsep atom untuk menjelaskan mengapa unsur-unsur selalu bereaksi dalam perbandingan yang bulat dan tetap dan mengapa gas-gas tertentu lebih larut dalam air dibandingkan dengan gas-gas lainnya. Ia mengajukan bahwa setiap unsur mengandung atom-atom tunggal unik yang dapat kemudian lebih jauh bergabung menjadi senyawa-senyawa kimia. Sedangkan bentuk inti atom ada yang berbentuk bulat dan cakram. Didalam inti atom berkerja gaya Coulomb dan momen kuodrupol. Jika momen kuodrupol = 0 maka bentuknya bulat jika > 0 maka bentuknya akan lonjong atau cakram.
2.2.3 RADIOAKTIVITAS
Radioaktivitas adalah suatu gejala yang menunjukan adanya aktivitas inti atom,yang disebabkan karena inti atom tak stabil.
Gejala yang dapat diamati ini dinamakan:sinar radio aktif.
Dalam tahun 1896 seorang fisikawan Perancis Henry Becquerel(1852-1908) untuk pertama kalinya menemukan radiasi dari senyawa-senyawa uranium.Radiasi ini tak tampak oleh mata,radiasi ini dikenal karena sifatnya yaitu:
1. Menghitamkan film
2. Dapat mengadakan ionisasi
3. Dapat memendarkan bahan-bahan tertentu 4. Merusak jaringan tubuh
5. Daya tembusnya besar
Radiasi ini tidak dapat dipengaruhi oleh perubahan keadaan lingkungan seperti:suhu,tekanan suatu reaksi kimia.
contoh:uranium disebut bahan radio aktif,dan radiasi yang dipancarkan disebut sinar radio aktif.
Gejala ini diperoleh Becquerel ketika mengadakan penelitian terhadap sifat- sifat Fluoresensi yakni perpendaran suatu bahan selagi disinari cahaya.
Fosforecensi yaitu berpendarnya suatu bahan setelah disinari cahaya, jadi berpendar setelah tak disinari cahaya.
Fluorecensi dan Fosforecensi tidak bertentangan dengan hukum kekelan energi,bahan-bahan berpendar selagi menerima energi atau setelah menerima energi
Persenyawaan uranium tidak demikian halnya,radiasi persenyawaan uranium tanpa didahului oleh penyerapan energi, suatu hal yang sangat bertentangan dengan hukum kekelan energi
Namun setelah teori relativitas Einstein lahir,gejala itu bukan sesuatu yang mustahil,sebab energi dapat terjadi dari perubahan massa.
Penyelidikan terhadap bahan radioakivitas dilanjutkan oleh suami istri Pierre Curie(1859-1906),dan Marrie Currie(1867-1934),yang menemukan bahan baru.Bila berkas sinar radioaktif dilewatkan melalui medan listrik dan medan magnet, ternyata hanya 3 jenis sinar pancaran yang lazim disebut sinar a,sinar b dan sinar g
a. Sinar a adalah berkas yang menyimpang ke keping negatif.Dari arah simpangannya,jelas bahwa sinar a adalah partikel yang bermuatan positif.
Ternyata sinar a adalah ion He martabat (valensi)dua. 2a4 = 2He4
Daya ionisasi sinar a sangat besar sedangkan daya tembusnya sangat kecil.
