2. Inti Atom Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani
(ἄτομος/átomos), yang berarti 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 electron 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).

4. Sampai saat ini diketahui bahwa inti atom tersusun
oleh dua jenis partikel. Partikel –partikel ini
dinamakan nukleon. Nukleon terdiri atas neutron dan
proton yang massanya hampir sama, sekitar 1700 kali
massa electron.
Nama Partikel massa muatan
Proton 1,6725. 10-27 kg
(1,0072766 sma) +1,602. 10-19 C
Neutron 1,6748. 10-27 kg
(1,0086654 sma) 0
Elekton 9,109. 10-31 kg
(0,0005486 sma)
-1,602. 10-19 C

5. Neutron tidak bermuatan, sedangkan proton bermuatan
positif yang besarnya sama dengan muatan electron. Muatan
proton inilah yang mengimbangi muatan electron sehingga
atom secara keseluruhan bermuatan netral. Oleh sebab itu
jumlah proton dan electron dalam sebuah atom sama.
Jumlah proton dalam inti menentukan nama
atom. Inti dengan jumlah proton dan netron
tertentu disebut nuklida.
X = symbol nuklida
Z = nomor atom = jumlah proton dalam inti
A = nomor massa = jumlah proton + neutron dalam inti

8. Ternyata memang ada gaya ikat inti di antara
nucleon-nukleon tersebut . Gaya ikat inti
berbeda dengan gaya elektrostatis. Gaya
elektrostatis bekerja di antara partikel-partikel
yang bermuatan. Sedangkan gaya ikat inti
bekerja di antara partikel-partikel penyusun inti
yang tidak bergantung pada jenis muatannya.
Gaya ikat inti bisa berupa tarik-menarik antara
proton dengan proton, neutron dengan neutron
atau dapat pula antara proton dengan neutron.
Gaya inti ini sangat kuat, sekitar 100 kali lebih
kuat dibandingkan gaya elektrostatis. Namun
jangkauannyasangat terbatas yaitu hanya
berkisar pada jarak 10-15 m.

9. Lewat beraneka ragam percobaan dengan berbagai inti
atom, berhasil dipelajari banyak hal mengenai ciri gaya inti :
Ia merupakan suatu jenis gaya yang berbedah
sekali dari gaya electromagnet, grafitasi, dan
gaya lainnya yang lazim kita jumpai. Ia juga
merupakan gaya paling kuat dari semua gaya
yang diketahui ; karena itu , ia seringkali
disebut gaya kuat (strong force).
Jangkauannya sangat pendek – rentang daerah
bekerjanya gaya ini terbatas hingga ukuran inti
atom (sekitar 10-15 m).
Gaya inti antara dua nekleon tidak bergantung pada
jenis nukleon, apakah proton ataukah neutron

10. Massa sebuah inti ternyata selalu lebih
kecil dari massa penyusunnya. Sebagai
contoh :

11. ∆m = [Z. mp + N. mn] - Minti
mn = massa neutron Z = jumlah proton
mp = massa proton N = jumlah neutron
Minti = massa inti

12. Dari prinsip kesetaraan massa-energi yang
menyatakan bahwa massa dapat berubah
menjadi energy atau sebaliknya melalui
persamaan:
E = m c2
Dengan c = kelajuan cahaya dalam vakum = 3. 108 m/s
Maka defek massa setara dengan jumlah
energy tertentu, yang ternyata dipakai
untuk mengikat nucleon-nukleon di dalam
inti sehingga dapat bergabung menjadi inti

13. Elektron(-)
Inti
Proton(+)
Netron
( 1,6726485 x 10 –27
kg ;
1,007825 sma )
( 1,6749543 x 10 –27
kg ;
1,008665 sma )
( 9,1 x 10 –31 kg )
1 sma = 1,6604 x 10 –27 kg = 931 Mev
Energi yang mengikat
proton dan netron
(nukleon) dalam inti
atom. Energi ini berasal
dari massa yang hilang
saat terbentuknya inti
atom
1,007825 sma 1,008665 sma
2,014102 sma
2,016490 sma
Selisih massa sesudah dan
sebelum terbentuk inti adalah
m = 2,016490 - 2,014102
=0,002388 sma. Massa yang
hilang ini menjadi energi ikat
sebesar : E = m.c2
= 0,002388 x 931 Mev
= 2,223 Mev
ENERGI NUKLIR
Massa defect
Nuklida/nukleon
2,016490 sma
2,014102 sma

15. Q = energi

16. Terlihat bahwa pembelahan uranium
di atas membutuhkan satu neutron
tetapi menghasilkan 3 neutron lagi.
Ke-3 neutron ini dapat membelah
uranium yang lain sehingga terjadi
reaksi berantai. Jika reaksi berantai
ini tidak terkendali, maka akan
berlangsung sangat cepat dan energy
yang dilepaskan sangat dasyat seperti
yang terjadi pada bom nuklir.

18. Setiap fisi menghasilkan
paling sedikit 1 neutron
dan menghasilkan fisi
baru dan seterusnya,
maka reaksi seperti ini
disebut reaksi berantai
Memenuhi Syarat :
- Menggunakan 235U
- Neutron yang
digunakan harus
memiliki energi yang
cukup

19. Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan
beberapa inti ringan. Matahari dan bintang-
bintang yang merupakan sumber energy utama
di alam ini memperoleh energy dari reaksi fusi.
Contoh reaksi fusi:
Q = energi

21. REAKSI FUSI DISEBUT
REAKSI
TERMONUKLIR, KARENA
FUSI DAPAT TERJADI
PADA TEMPERATUR
TINGGI SEKITAR 108 O C.
REAKSI FUSI DIJUMPAI DI
MATAHARI.
BOM HIDROGEN
MENGGUNAKAN REAKSI
TERMONUKLIR

22. Bom atom merupakan
bentuk penggunaan energi
yang tidak menguntungkan
bagi kehidupan bentuk
reaksi fisi yang terjadi
adalah fisi berantai yang
tidak terkontrol.
Bahan yang digunakan 235 U
yang diperoleh dari
pemisahan uranium alam
atau 239 Pu yang
dihasilkan oleh Reaktor
Thermal
Bom HIDROGEN dibuat
dengan rekasi fusi ( reaksi
termonuklir ) temperatur
tinggi diperoleh dengan cara
bom fisi plutonium di
dalamnya yang berfungsi
sebagai detonator ( peletus )

23. Radioaktivitas disebut juga peluruhan
radioaktif, yaitu peristiwa terurainya
beberapa inti atom tertentu secara
spontan yang diikuti dengan pancaran
partikel alfa (inti helium), partikel beta
(elektron), atau radiasi gamma
(gelombang elektromagnetik gelombang
pendek). Sinar-sinar yang dipancarkan
tersebut disebut sinar radioaktif,
sedangkan zat yang memancarkan sinar
radioaktif disebut dengan zat radioaktif.

24. Sinar alfa adalah sinar yang dipancarkan oleh
unsur radioaktif. Sinar ini ditemukan secara
bersamaan dengan penemuan fenomena
radioaktivitas, yaitu peluruhan inti atom yang
berlangsung secara spontan, tidak terkontrol, dan
menghasilkan radiasi. Sinar alfa terdiri atas dua
proton dan dua neutron. Berikut ini adalah sifat
alamiah sinar alfa.

25. Sinar beta merupakan elektron berenergi
tinggi yangberasal dari inti atom. Berikut ini
beberapa sifat alamiah sinar beta.
1) Mempunyai daya ionisasi yang lebih kecil
dari sinar alfa.
2) Mempunyai daya tembus yang lebih besar
daripada sinar alfa.
3) Dapat dibelokkan oleh medan listrik
maupun medan magnet.

26. Sinar gamma adalah radiasi gelombang elektromagnetik
yang terpancar dari inti atom dengan energi yang sangat
tinggi yang tidak memiliki massa maupun muatan. Sinar
gamma ikut terpancar ketika sebuah inti memancarkan sinar
alfa dan sinar beta. Peluruhan sinar gamma tidak
menyebabkan perubahan nomor atom maupun massa atom.
Sinar gamma memiliki beberapa sifat alamiah berikut ini.
1) Sinar gamma tidak memiliki jangkauan maksimal di
udara, semakin jauh dari sumber intensitasnya makin kecil.
2) Mempunyai daya ionisasi paling lemah.
3) Mempunyai daya tembus yang terbesar.
4) Tidak membelok dalam medan listrik maupun medan
magnet.

27. Sinar alfa terbentuk saat suatu unsur radioaktif memancarkan
partikel alfa dan membentuk unsur baru dalam proses yang
disebut peluruhan alfa (alpha decay). Proses peluruhan alfa
suatu unsur radioaktif X menjadi unsur Y dapat ditulis dengan
Inti yang meluruh dengan memancarkan partikel α
akan kehilangan dua proton dan dua neutron. Atau
nomor massa (A) berkurang 4 dan nomor atom (Z)
berkurang 2
Contoh : Unsur radioaktif uranium (U) meluruh menjadi thorium
(Th) dengan memancarkan sinar alfa sesuai skema berikut ini.

28. Dalam peluruhan beta, sebuah neutron berubah
menjadi sebuah proton atau sebaliknya. Jadi, Z dan N
masing –masing berubah sebanyak satu satuan, tetapi A
tidak berubah. Pada peluruhan beta paling
utama, sebuah neutron meluruh menjadi sebuah proton
dan sebuah electron .
Peluruhan β menyebabkan nomor atom (Z)
bertambah 1, sedangkan nomor massa (A)
tetap. Hal ini terjadi karena ada satu neutron
berubah menjadi satu proton.

29. Peluruhan gamma biasanya menyertai
peluruhan alfa atau peluruhan beta di mana
inti baru yang dihasilkan tidak berada dalam
keadaan energy dasarnya. Akibatnya, inti
atom itu cenderung berubah ke keadaan
dasarnya dengan memancarkan radiasi
elektromagnetik berupa sinar gamma.
Inti tereksitasi dapat kembali ke keadaan
dasar dengan memancarkan foton yang
bersesuaian, foton yang dipancarkan disebut
sinar γ. Pemancaran sinar γ tidak
menyebabkan nomor massa dan nomor atom
berubah.

30. Zat-zat radioaktif meluruh dengan memancarkan
sinar-sinar radioaktif sampai akhirnya menjadi
stabil. Peluruhan zat radioaktif adalah akibat dari
proses yang terjadi dalam inti atom. Kurva
peluruhan suatu zat radioaktif berbentuk
eksponensial.
N0 = Jumlah zat radioaktif mula-mula
N = Jumlah zat radioaktif yang tersisa setelah peluruhan
t = selang waktu peluruhan
λ = tetapan peluruhan
N = N0 e-λt

31. Waktu paruh adalah waktu yang diperlukan
oleh suatu zat radioaktif untuk meluruh
sehingga zat tersebut tinggal separuh dari
jumlah mula-mula.
Di mana
Hubungan antara T1/2 dan λ diberikan oleh :
T1/2 = waktu paruh

32. Waktu yang diperlukan untuk
meluruh (berdisintegrasi) hingga
inti atom radioaktif tinggal
setengah dari inti semula
T T T T
No N = ½ No
N = ¼ No N = 1/8 No
N = 1/16 No
t = n.T
No = unsur mula-mula
N = unsur sisa/tertinggal
T = waktu paruh
t = selang waktu
n = t/T

33. Aktivitas suatu zat radioaktif menyatakan jumlah
peluruhan tiap satuan waktu dari zat radioaktif
tersebut. Semakin besar jumlah zatnya semakin
besar aktivitasnya. Aktivitas (A) dinyatakan
dengan persamaan :
A = λ N
A = aktivitas (Bq)
λ = tetapan peluruhan
N = jumlah zat
1 Bq = 1 peluruhan partikel per detik

34. Pencacah Geiger Muller (GM) : 1928
Untuk mendeteksi radiasi sinar a,b dan
g. Jika terdapat radiasi alat ini akan
memberi tanda tertentu antara lain
bunyi.
Emulsi film :
Jika kertas film dilapisi emulsi perak
bromida dilalui oleh unsur-unsur radio
aktif akan meninggalkan jejak
lintasannya. Hasil pencucian film
nampak jenis lintasannya dan dapat
dikenali jenis partikelnya.
Kamar kabut Wilson : 1907
Alat ini digunakan untuk mendeteksi
sinar alpa.
Sintilator :
Alat ini menggunakan bahan-bahan
yang dapat berpendar atau
memercikkan cahaya bila terkenda
radiasi.

35. Radioisotop adalah isotop Radioaktif atau radioaktif buatan, yang dihasilkan
dari penembakan inti stabil dengan partikel alpa atau proton, deuteron, dan
neutron. Kebanyakan bahan ini memancarkan sina b , hanya beberapa yang
memancarkan sinar a. Contoh isotop dari Uranium dan Plutonium
1. Bidang Kedokteran
-Terapi sinar g untuk pengganti
terapi rontgen
- sterilisasi alat-alat kedokteran
2. Bidang Hidrologi
- mengukur kecepatan debit air
- menentukan jumlah kandungan
air dalam tanah
- Mendeteksi kebocoran
saluran pipa dalam tanah
- Mengukur endapan lumpur di
pelabuhan penyebab pendangkalan
3. Bidang Biologi
- Mendeteksi tumor otak
- mempelajari sirkulasi darah
4. Bidang Industri
- meneliti kekuatan material
- penelitian fenomena di fusi
dalam logam
5. Bidang Arkeologi
- Menentukan umur benda kuno
dengan metode 14 C.
6. Bidang Pertanian
- Mengubah struktur dan sifat
kromoson untuk menciptakan
generasi yang lebih baik.
- Pengawetan hasil pertanian
dengan cara penyinaran dapat
menunda terjadinya
pertunasan

37. Hitunglah berapa besarnya energi ikat dari unsur atom 52Te126 dalam Mev, jika
massa intinya 125,903322 sma, massa proton 1,007825 sma , dan massa netron
1,008665 sma.
Penyelesaian :
Diketahui :
mp = 1,007825 sma ;
mn = 1,008665 sma.
m 52Te126 = 125,903322 sma
1 sma = 931 Mev
Ditanyakan : energi ikat (E)
Jawab :
jumlah proton (Z) = 52
jumlah netron N = 126-52 = 74
jumlah massa penyusun inti
massa proton =52 X 1,007825= 52,40690
massa netron =74 X 1,008665= 74,64121 +
Jumlah massa proton+netron = 126,04811
dari jumlah massa pembentuk inti
dengan massa inti atom terdapat
selisih yang disebut defet massa
Dm = (mp + mn) - m Te125
= 126,04811 - 125,903322
= 0,144788 sma
selisih massa ini setara dengan
energi ikat inti
E = Dm.c2
= 0,144788 . 931 = 134,8 Mev.

38. Waktu paruh dari radon 3,8 hari. Berapa lama waktu
yang diperlukan agar yang tersisa 1/32 dari mula-mula.
Penyelesaian :
Diketahui :
N = 1/32 N0 ; T = 3,8 hari
Ditanyakan : waktu yang diperlukan (t)
Jawab :
N = (1/2)n.N0
1/32 N0 = (1/2)n.N0
1/32 = (1/2)n
2 n = 32
n = 5
t
n =
T
t = n.T = 5.3,8 = 19 hari.

39. 10 gram bahan radioaktif 88Ra226 memiliki waktu paruh 1620 tahun.
Berapa sisa bahan yang ada setelah 1000 tahun ?
Penyelesaian :
Diketahui :
N0 = 10 gram
T = 1620 tahun
t = 1000 tahun
Ditanyakan : sisa bahan (N)
Jawab :
n = t/T
= 1000/1620
= 0,62
N = (1/2)n.N0
N = (1/2)n.N0
N = N0/2n
N.2 n = N0
2 n = N0/N = x
di logkan
n.log2 = log x
log x = 0,62.0,3
= 0,186
x = 1,53
x = N0/N
N = N0/x = 10/1,53
= 6,54 gram
jadi sisa bahan 6,54 gram

40. Suatu unsur bahan radioaktif meluruh separuhnya dalam waktu
4 menit, berapakah konstanta peluruhan unsur tersebut.
Penyelesaian :
Diketahui :
T = 4 menit = 240 detik
Ditanyakan : konstanta peluruhan (l)
Jawab :
0,693 0,693
l = = = 2,89.10-3 s-1
T 240

41. Hitunglah aktivitas dari 10 gram radium 88Ra226, yang mempunyai waktu
paruh 1620 tahun
Penyelesaian :
Diketahui :
T = 1620 tahun = 1620 x 365 x 24 x 3600 = 5,1.1010 detik
m = 10 gram ; BA = 226 ; No = bilangan avogadro = 10.6,025.10 23
m.N0 10.6,025.10 23
N = = = 2,67.10 22
BA 226
Ditanyakan : Aktivitas (R)
Jawab :
0,693 0,693
R = l . N ; l = = = 1,36.10 -11
T 5,1.1010
R = 1,36.10-11 .2,67.1022
= 3,63.1011 partikel/sekon
3,63.1011
R = = 9,81 ci
3,7.1010

42. Pada penembakan inti 4Be9 dengan partikel alpha menghasilkan inti
baru 6C12 dan sebuah netron diserta pembebasan sejumlah energi.
Tuliskan reaksi diatas dan hitung besarnya energi yang dibebaskan.
Diketahui : massa dari :
4Be9 = 9,015046 sma, alpha = 4,00278 sma,
C12 = 12,003803 sma, netron = 1,00897 sma
Jawab :
persamaan reaksi
4Be9 + 2He4 ------> 6C12 + 0n1 + X (energi)
9,015046 + 4,00278 = 12,003803 + 1,00897 + X
13,017826 = 13,012773 + X
X = 0,005053 sma
Energi yang dibebaskan = 0,005053x931 = 4,7 Mev

43. Pada peristiwa penggabungan inti proton dengan netron
menghasilkan deteron dan pelepasan sejumlah energi.
Tuliskan persamaan reaksi intinya dan hitung besarnya
energi yang dihasilkan .Massa proton = 1,008145
sma, netron = 1,00897 sma, deteron = 2,014740 sma.
Jawab :
persamaan reaksi
1H1 + 0n1 ------> 1H2 + X (energi)
1,008145 + 1,00897 = 2,014740 + X
2,017115 = 2,014740 + X
X = 0,002375 sma
Energi yang dihasilkan = 0,002375x931 = 2,21 Mev

44. Sebuah reaktor menggunakan bahan uranium 92U235 dalam 1 hari
menghabiskan 1,5 gram . Berapa daya yang dihasilkan oleh reaktor
ini, bila tiap fisi (inti pecah) menghasilkan energi sebesar 200 Mev.
Penjelasan :
Diketahui :
m = 1,5 gram;No = bilangan avogadro
= 6,025.1023 gram/mol
m.N0 1,5.6,025.1023
N = =
BA 235
N = 3,85.1021 partikel
Ep = Energi 1 partikel =200 Mev =2.108 ev
= 2.108.1,6.10-19 = 3,2.10-11 j
t = 1 hari = 24.3600 = 86400 sekon
Ditanyakan : daya (P)
Jawab :
Energi total ( E )
E = Ep x N
= 3,2.10-11. 3,85.1021
= 12,32.1010 j
Daya yang dihasilkan reaktor (P)
E 12,32.1010
P = =
t 86400
= 1425925.926 j/s
P = 1,4 Mwatt

45. Atom adalah satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom beserta
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. Mayoritas massa atom berasal
dari proton dan neutron, jumlah keseluruhan partikel ini dalam atom
disebut sebagai bilangan massa. Massa sebuah inti stabil selalu lebih
kecil daripada massa gabungan nukleon-nukleon pembentuknya.
Selisih massa antara gabungan massa nucleon-nukleon pembentuk
inti dengan massa inti stabilnya disebut defek massa (mass defect).
Energi yang diperlukan untuk memutuskan inti menjadi proton-
proton dan neutron-neutron pembentuknya disebut Enegi ikat inti.
Perubahan ini disebut reaksi inti. Peluruhan radioaktif dan
transmutasi inti merupakan reaksi inti.

46. Peluruhan dari inti tidak stabil merupakan proses acak dan tidak
mungkin untuk memperkirakan kapan sebuah atom tertentu akan
meluruh, melainkan ia dapat meluruh sewaktu waktu. Dikenal dua
reaksi nuklir, yaitu reaksi fusi nuklir dan reaksi fisi nuklir. Reaksi
fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom
menjadi atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai
reaksi yang bersih. Reaksi fisi nuklir adalah reaksi pembelahan inti
atom akibat tubrukan inti atom lainnya, dan menghasilkan energi
dan atom baru yang bermassa lebih kecil, serta radiasi
elektromagnetik. Saran Sesuai penjelasan diatas, sesungguhnya
mempelajari fisika inti dapat membawa manfaat bagi kehidupan
sehari-hari, pemahaman kita menjadi lebih baik terhadap alam
sekitar dan berbagai proses yang berlangsung di dalamnya lebih
baik dan juga jadi mempunyai kemampuan untuk mengolah bahan
alam menjadi produk yang lebih berguna bagi manusia. Oleh
karena itu disarankan sebaiknya ilmu pengetahuan yang sudah ada
dapat lebih dikembangkan lagi dengan tanggung jawab
didalamnya.