Page 9 - Handout Digital Fisika Inti Yurindah Lestari

BAB 1 STRUKTUR DAN SIFAT INTI ATOM

1.STRUKTUR INTI ATOM

Setelah mengikuti pembelajaran ini, mahasiswa diharapkan mampu:
1. Memahami parikel penyusun inti

2. Memahami gaya- gaya antarnukleon

3. Mengetahui istilah-istilah dalam fisika inti
4. Menghitung ukuran dan kerapatan inti

1.1 HIPOTESA PROTON-ELEKTRON

Menurut hipotesa ini massa proton Jauh lebih besar dari massa elektron, maka massa

elektron dapat diabaikan sehingga massa inti sekitar A kali massa proton. Bagaimana dengan
muatannya? Karena terdiri dari A proton dan (A-Z) elektron, maka muatannya menjadi: A(+e)

+ (A -Z)(-e )= +Ze. Dari uraian di atas, sepertinya hipotesis inti terdiri dari proton dan electron

adalah benar. Akan tetapi, ada beberapa ketidaksesuaian antara hipotesis ini dengan hasil
eksperimen yang ada. Berikut kelemahan dari hipotesis proton-elektron, yaitu antara lain:

1. Elektron-elektron inti harus terikat dengan proton-proton karena adanya gaya yang kuat,
bahkan lebih besar dari gaya Coulomb. Namun demikian belum terdapat bukti adanya gaya

kuat antara proton-proton dan elektron-elektron atomik.
2. Adanya elektron dalam inti tidak sesuai dengan asas ketidakpastian. Eksperimen hamburan

Rutherford menunjukan bahwa ukuran inti kira-kira mempunyai orde 10" m. Ketidakpastian

-1
-20
posisi elektron dalam inti Ax 10-14m dan ketidakpastian momentumnya Ap ≈1,1.10 kg ms
-20
-1
.Momentum elektron itu setidak-tidaknya harus memiliki nilai sebesar 1,1.10 kg ms . Dan
energi kinetik elektron (dengan mengabaikan energy diam elektron adalah sebesar 20 Mev.
Bukti eksperimen menunjukkan bahwa energi yang berkaitan dengan atom-atom tak stabil

hanya mempunyai orde beberapa eV. Jadi keberadaan elektron dengan energi sebesar 20 Melv
dapat dijelaskan dengan observasi. MeV tidak

3 Bila dalam inti terdapat elektron, dia harus memiliki panjang gelombang de Broglie (λ=

-12
h/mv) yang tidak boleh lebih besar daripada ukuran inti (10 cm). Pada kenyataannya, elektron
dengan panjang gelombang de Broglie ini memiliki energi kinetik lebih besar dari energi

kinetik partikel beta yang dipancarkan dari inti. Oleh karena itu hipotesis proton-elektron

menimbulkan keraguan bahwa elektron bebas merupakan partikel penyusun inti atom.

3