Besar dan Bentuk Inti

• Hasil analisa dari eksperimen Rutherford, memprediksikan bahwa rapat muatan inti terdistribusi serba sama. Dari eksperimen tersebut, rapat muatan inti (r_c ) hampir konstan untuk setiap nilai jarak (r).

• Dari eksperimen tersebut juga dapat ditunjukkan bahwa distribusi nukleon juga serbasama, jadi r_m juga mendekati sama.

• Karena massa inti berbanding lurus dengan nomer massa A, berarti rapat massa r_m juga berbanding lurus dengan A/volume.

• Salah satu cara untuk menentukan radius inti adalah dengan mengukur perbedaan energi Coulomb inti.

Energi Separasi (separation energy)

Energi separasi didefinisikan sebagai energi yang dibutuhkan untuk memisahkan satu proton, netron,deutron atau partikel a dari inti atom. Besar energi ini sama dengan energi yang dilepaskan apabila partikel tersebut ditangkap oleh inti. Energi separasi dinyatakan dalam energi ikat.

Untuk nilai Z tertentu, energi separasi n untuk isotop-isotop dengan N genap lebih besar dari pada energi separasi untuk N ganjil. Demikian juga untuk nilai N tertentu, energi separasi p untuk isoton-isoton dengan Z genap lebih besar dari pada energi separasi untuk Z ganjil.

Perbedaan nilai energi separasi antara genap dan ganjil ini disebut energi pasangan.

Besaran inti yang lain

• Mass defect (δM), didefinisikan sebagai selisih massa antara massa atom M(A,Z) dan nomer massa (A)

• Packing Fraction adalah perbandingan antara mass defect dan nomer massa

• Binding fraction (f_B) adalah perbandingan antara binding energy (E_B) dan nomer massa (A). Nilai f_B selalu positif.

Massa dan Energi Ikat (binding energi) inti

• Dari tabel periodik, hanya ada data nomer massa atom yang menunjukkan massa atom, bukan massa inti.

• Massa inti bisa ditentukan dari massa atom dikurangi dengan massa elektron. Nilai ini sebenarnya masih harus dikurangi dengan energi ikat elektron, akan tetapi bisa diabaikan (hanya beberapa eV).

• Energi ikat inti : Energi terendah yang dibutuhkan untuk melepaskan nukleon dari ikatannya (beberapa MeV).

• Nukleon : adalah partikel pembentuk inti, yaitu proton dan netron.

• Untuk membentuk inti dari sejumlah nukleon pembentuknya, energi yang dilepaskan sama dengan energi yang diperlukan untuk memecah inti menjadi nukleon-nukleon

Sifat kimia

• Sifat kimia dari suatu unsur, ditentukan oleh nomer atom Z.

• Isotop adalah unsur-unsur dengan nomer atom sama, tetapi nomer massanya berbeda.

• Isobar : Inti dengan A sama tetapi Z berbeda. Inti-inti ini mempunyai sifat kimia yang berbeda sekali.

• Isoton : Inti dengan jumlah netron sama

Partikel penyusun Inti atom

Partikel penyusun Inti atom

• Inti atom mempunyai muatan yang besarnya sama dengan muatan elektron yang mengelilinginya.

• Hampir seluruh massa atom (99,9%) terkonsentrasi pada inti atom, dan massa atom merupakan kelipatan bilangan bulat dari massa atom hidrogen.

Berdasarkan kenyataan ini, dipikirkan model inti, sebagai berikut:

• Model proton: Suatu inti atom mengandung A (bil bulat) proton (satuan mendasar muatan positif). Ini berarti, muatan inti = Ae. Karena A tidak sama dengan Z, maka model ini ditolak.

• Model Proton-elektron: Dalam inti terdapat A proton dan (A-Z) elektron. Massanya sesuai, dan muatan juga sesuai. Akan tetapi, adanya elektron dalam inti melanggar asas ketidakpastian, yang menghendaki elektron-elektron mempunyai energi kinetik sangat tinggi. Spin intrinsik inti atom juga tidak terpenuhi. Jadi, model ini ditolak.

• Model Proton-Netron: Tahun 1932 ditemukan netron, yaitu partikel dengan massa sedikit lebih besar dari massa proton, tetapi tidak bermuatan. Menurut model ini, inti terdiri dari Z proton dan (A-Z) netron. Massanya A dan muatannya Ze. Proton dan netron ini disebut nukleon. Model inilah yang diterima sebagai model inti atom.

Struktur Inti Atom

• Inti, seperti juga atom, terikat oleh sistem kuantum, partikel pembentuknya berada dalam aras-aras energi yang berbeda, mempunyai momentum anguler yang berbeda. Aras energi yang paling rendah disebut aras dasar. Dalam keadaan normal partikel berada di situ.

• Ada dua gaya yang bekerja pada inti, yaitu gaya tarik inti dan gaya tolak elektromagnetik Coulomb.

• Besaran-besaran inti yang penting, yang akan dibahas adalah massa, muatan listrik, energi ikat, besar dan bentuk, momentum angulermomen dipole magnet, spin dan paritas.

Hamburan Partikel (Percobaan Geiger & Marsden)

• Partikel alpha adalah partikel bermuatan positif berenergi tinggi yang diemisikan oleh unsur radioaktif elemen berat (uranium, thorium,radium dll) melalui disintegrasi / peluruhan.

• Berkas hamburan partikel alpha yang diemisikan unsur radioaktif (sampel Po) dilewatkan foil logam (selaput emas) yang sangat tipis. Dari foil, terjadi penyimpangan sudut kecil terhadap arah partikel datang. Hanya ada sebagian kecil dihamburkan dengan sudut > 90^o.

• Sebagai layar digunakan ZnS yang dapat memendarkan cahaya bila terkena partikel alpha

• Kenyataan bahwa sebagian besar partikel dideviasikan dengan sudut kecil (< 1^o) menunjukkan bahwa hanya gaya listrik lemah yang beraksi. Ini menunjukkan kebenaran model atom Thomson, yaitu bahwa atom t.d. partikel-partikel yang terdistribusi serbasama.

• Suatu kenyataan bahwa ada yang dihamburkan dengan sudut > 90^o.

• Dalam tumbukan elastic, untuk memperoleh sudut hamburan > 90^o, sasaran harus lebih massive dari proyektil.

• Rutherford mengusulkan model atom dengan muatan positif dalam atom terkonsentrasi pada inti atom (nucleus) yang sangat kecil. Partikel alpha yang menembus foil logam, akan mengalami medan listrik yang kuat sekali oleh muatan yang terkonsentrasi, sehingga terdefleksi dengan sudut yang besar.

• Massa atom sangat ditentukan oleh massa muatan positif.

• Elektron yang massanya jauh lebih kecil, berada jauh dari inti, dan sebagian besar terdiri dari ruang hampa.

NUCLEAR FUSION

What is fusion?
Fusion occurs when light atomic nuclei are forced close
enough together that they combine to form heavier
nuclei, releasing energy in the process. This process
powers the sun and stars. Fusion is essentially the
reverse of fission, where heavy nuclei break into lighter
fragments – the principle behind today’s nuclear power
plants. The easiest fusion reaction to recreate in the
laboratory is that of deuterium (D) and tritium (T), which
are heavy forms of hydrogen. This produces an alpha
particle and a neutron, as shown below. The fusion of
one kilogram of D-T fuel releases thousands of times
more energy than burning one kilogram of coal and has
no associated greenhouse gas emissions. The fuel supply
is abundant – deuterium occurs naturally in seawater and
tritium could be ‘bred’ within a fusion reactor, from
lithium, which is also naturally abundant.

Sustaining fusion under laboratory conditions presents
many technological challenges. For D-T fusion to occur,the fuel must be heated to ~100 million °C. At such
temperatures it is in the form of a gaseous plasma of
nuclei and electrons. This hot plasma must be confined
to avoid damaging its containment vessel. Currently the
most advanced confinement technique is magnetic
confinement, where magnetic fields suspend the plasma
within a large containment vessel. The most common
apparatus is the tokamak – a doughnut (torus) shaped
magnetic chamber.
Large amounts of energy are needed to maintain the high
temperatures required for fusion. However, if the energy
generated from fusion were to exceed the amount put in,
there would be a net energy output. The ultimate aim of
fusion research is to harness this energy to meet future
energy demands. To gauge the performance of fusion
experiments, three conditions can be defined: breakeven,
‘burning’ plasma and ignition. Of these,
only breakeven has been demonstrated to date.

Tips For Choosing Best Cruise Vacations

Tips For Choosing The Best Cruise Vacations How would you like your next cruise vacation to be? The single most important part when looking for the best cruise vacations is planning. And planning begins with choosing not o­nly the right destination, but also the right cruise line. It all depends o­n what your preferences are (weather, duration, comfort, etc.) That picture may look nice o­n the brochure, but can you really stand the Caribbean sun? You may also check o­n what type of cruise you’re preparing to embark. There are many types of cruises available: family cruises, Christian cruises, all inclusive cruises, Christmas cruises, golf cruises, singles cruises, luxury cruises and more, each o­ne with their own particularities and activities within the cruise. As you can see, choosing the best cruise vacations is not that easy because then you have to choose the cruise line, and there is some heavy competition. Among the cruise lines are Carnival, Royal Caribbean, Norwegian, Holland America plus a lot more. But don’t despair, a good travel agent will definitely help you tailor the best cruise vacations you can have. Here are some tips you should take into consideration when planning for the best cruise vacations: Keep in mind your lifestyle. Does the cruise activities and fellow travelers feel right for you? Thinking about this will help avoid feeling uncomfortable during your trip. Some cruises even require you to have certain types of clothing if you want to attend their restaurants or events. Plan ahead for the weather. Nothing is more frustrating than vacations going bad because of the weather. If you can’t stand too much sun you should think twice about going o­n a Caribbean cruise. Consider the itinerary. The pace of the itinerary is also important, some cruises spend more time at sea than others. Be o­n the lookout for unnecessary charges. Get all the help you need from the travel agent. Ask all the questions you have. Trust me, it is better to find out about some things before taking the cruise. Final tip, just have fun! This should be the top priority o­n a vacation. If you feel you will spend more time o­n your vacation worried, take a different cruise. Paolo Basauri is an expert author o­n cruise travel all over the world