Inti atom

Gambaran semi-akurat dari atom helium. Dalam inti atom, proton digambarkan berwarna merah muda dan neutron ungu. Kenyataannya, inti atom juga berbentuk bulat simetris.

Inti atom adalah pusat atom yang terdiri dari proton dan neutron, dikelilingi oleh Awan elektron.^[1] Banyaknya proton dalam inti atom disebut nomor atom, dan menentukan elemen dari suatu atom.

Pada dinamika kuantum, inti atom dapat digambarkan sebagai molekul yang seharusnya dibentuk oleh atom pengikat seperti yang dijelaskan oleh fisika molekul.^[2] Ukuran inti atom jauh lebih kecil dari pada ukuran atom itu sendiri, dan hampir sebagian besar inti atom tersusun atas proton dan neutron, dan hampir sama sekali tidak ada sumbangan dari elektron.

Jumlah neutron dalam inti atom menentukan isotop elemen tersebut. Jumlah proton dan neutron dalam inti atom saling berhubungan; biasanya dalam jumlah yang sama, dalam nukleus besar ada beberapa neutron lebih. Kedua jumlah tersebut menentukan jenis nukleus. Proton dan neutron mempunyai massa yang hampir sama, dan jumlah dari kedua massa tersebut disebut nomor massa, dan beratnya hampir sama dengan massa atom (tiap isotop memiliki massa yang unik). Massa dari elektron sangat kecil dan tidak menyumbang banyak kepada massa atom.^[3]

Penampakan nuklir

Inti atom dianggap sebagai kumpulan partikel dasar (proton dan neutron) yang terikat bersama melalui gaya nuklir.^[4] Gaya elektromagnetik yang menyebabkan semacam arus (muatan listrik), 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 elektromagnetik, 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.

Isotop

Isotop suatu atom ditentukan oleh jumlah neutron di dalam intinya. Isotop suatu unsur memiliki massa yang berbeda sehingga menghasilkan sifat yang berbeda yang berkaitan dengan stabilitas relatif, jenis peluruhan radioaktif dan sejenisnya.^[5] Isotop-isotop dari sampel dari unsur tertentu dapat dipisahkan dengan menggunakan sentrifugasi atau spektometer massa. Cara pertama digunakan untuk memproduksi uranium yang diperkaya dari sebuah sampel uranium biasa dan cara yang kedua digunakan dalam metode penanggalan karbon (carbon dating).

Jumlah proton dan netron menentukan tipe dari nukleus atau inti atom. Proton dan neutron hampir memiliki massa yang sama, dan kombinasi jumlah, jumlah massa, rata-rata sama dengan massa atomik sebuah atom.^[6] Kombinasi massa dari elektron sangat kecil secara perbandingan terhadap massa nukleus, di karenakan berat dari proton dan neutron hampir 2000 kali massa elektron.

Jenis reaksi inti

Reaksi inti merupakan peristiwa perubahan suatu inti atom sehingga berubah menjadi inti atom lain dengan disertai munculnya energi yang sangat besar. Reaksi ini melibatkan partikel proton dan neuton dalam inti atom material radioaktif, bandingkan dengan reaksi foton yang menggeser dan menggantikan kedudukan elektron dari orbit atom disertai pelepasan energi elektomagnetik maupun cahaya. Reaksi inti dapat dikelompokkan dalam berbagai kelompok :

1. Berdasarkan perlu tidaknya pemicu, reaksi spontan dan Reaksi tak spontan
   • Reaksi Spontan (Peluruhan Radioaktif)
   • Reaksi Tak Spontan (Reaktor nuklir atau akselerator).
2. Berdasarkan nilai energi reaksi Q-nya
   • Reaksi Eksotermik (Nilai Q positif dan bisa berlangsung secara langsung)
   • Reaksi Endotermik (Nilai Q negatif dan dapat terjadi ketika proyektil dipercepat)
3. Berdasarkan ada atau tidak adanya interaksi antara proyektil dan target
   • Reaksi Hamburan (Proyektil terhamburkan oleh target tanpa terjadi kontak antara keduanya)
   • Reaksi Non Hamburan (Proyektil berinteraksi dengan target)
4. Berdasarkan ukuran inti produk dan reaktan
   • Reaksi Fisi (Pembelahan, di mana produk lebih kecil dibanding reaktan)
   • Reaksi Fusi (Penggabungan, di mana produk lebih besar dibanding reaktan)
5. Berdasarkan perpindahan nukleon dari proyektil ke inti target
   • Reaksi Memungut (Bila inti target mendapat tambahan nukleon dari proyektil)
   • Reaksi Pelepasan (Bila inti target kehilangan nukleon karena diambil proyektil)
6. Berdasarkan kekekalan jumlah proton dan jumlah netron
   • Reaksi jumlah proton dan neutron tetap (Terkait gaya nuklir kuat)
   • Reaksi jumlah proton dan neutron berubah (Terkait gaya uklir lemah)
7. Berdasarkan mekanisme terjadinya reaks
   • Reaksi Langsung (Reaktan langsung bereaksi dan menghasilkan produk, tanpa melalui inti perantara)
   • Reaksi Tak Langsung (Reaktan bereaksi membentuk inti majemuk sebagai perantara, yang kemudian meluruh menjadi inti produk)

Referensi

1. "ATOMIC-NUCLEUS | 1 Definitions of Atomic-nucleus - YourDictionary". www.yourdictionary.com. Diakses tanggal 2020-10-29. 
2. Ho, Vu B (2019). "A MOLECULAR STRUCTURE OF AN ATOMIC NUCLEUS" (dalam bahasa Inggris). doi:10.13140/RG.2.2.21583.33443. 
3. "Atomic number, atomic mass, and isotopes (article)". Khan Academy (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2021-01-31. 
4. Blin-STOYLE, R. J. (1959-10-01). "The structure of the atomic nucleus". Contemporary Physics. 1 (1): 17–34. doi:10.1080/00107515908202593. ISSN 0010-7514. 
5. "The changing shape of an atomic nucleus". phys.org (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-10-29. 
6. Kotz, John (2014). Chemistry and Chemical Reactivity. Cengage Learning. hlm. 46. ISBN 9781305176461.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)

Lihat pula

• Daftar partikel
• radioaktivitas
• fusi nuklir
• fisi nuklir
• nomor atom
• massa atom
• isotop
• spektrum