Model Inti
Model Inti
Model Inti Model Tetes Cairan Model Kulit Model inti yang lebih
realistik1. It must reasonably well account for previously measured
nuclear properties.2. It must predict additional properties that
can be measured in new experiment.2Model Tetes Cairan Tahun 1936,
Bohr mengusulkan: Memperlakukan nukleon selayaknya molekul dalam
setetes cairanNukleon berinteraksi satu sama lain dengan kuat dan
mengalami tumbukan berkali-kali di dalam inti.Model ini cocok
menjelaskan prilaku energi ikat inti.3
Gambar 1. Grafik energi ikat pernukleon 4 pengaruh penting yang
mempengaruhi energi ikat inti dalam model tetes cairan: Pengaruh
volume Pengaruh permukaan Gaya inti pada suatu nukleon disebabkan
oleh tetangga terdekatnya. Energi ikat adalah sama dalam semua
inti-interaksi dengan tetangga terdekat. Energi ikat total
sebanding dengan A, sebanding dengan volume inti. Kontribusi:
Nukleon permukaan memiliki tetangga yang lebih sedikit dengan
bagian dalam.Nukleon permukaan akan mengurangi energi ikat yang
sebanding dengan jumlahnya.Luas permukaan 4r2 dan r2
A2/3Kontribusi:
5 Pengaruh tolakan Coulomb Pengaruh simetri
Setiap proton akan menolak proton lainnya.Energi potensial
berpasangan sama dengan interaksi proton kee2/r.Energi potensial
listrik total sebanding dengan usaha yang diperlukan untuk
mengumpulkan proton sejumlah Z (dari posisi tak hingga hingga
membentuk bola bervolume VKontribusi:
Efek lainnya yang mengurangi adalah efek simetri (berkaitan
dengan jumlah dari N dan Z)Untuk A yang kecil, inti stabil
cenderung N ZUntuk A yang lebih besar, nilai N untuk inti stabil
akan lebih besar dibandingkan ZKontribusi:
Rumus semiempiris untuk energi ikat:
Contoh Perhitungan energi ikat berdasarkan formulasi
semiempirisInti 64Zn memiliki energi ikat sebesar 559,09 MeV.
Berdasarkan formulasi semiempiris energi ikat, tentukan perkiraan
teoritis energi ikat inti 64Zn tersebut. Diketahui jumlah proton
64Zn adalah 30.Berapakah simpangan nilai energi ikat tersebut
(%)8Model KulitModel ini dapat memprediksi adanya isotop-isotop
yang stabilBeberapa hal yang dijumpai terkait dengan energi
ikat:Sebagian besar inti stabil memiliki A genap. Selebihnya, 8
inti memiliki A, Z, dan N ganjil.Terdapat bukti adanya puncak2 yang
berjarak sama (Gambar 2) yang tidak dapat dijelaskan oleh rumus
energi ikat semiempiris. Puncak2 tsb muncul pada nilai N atau Z
yang disebut Bilangan ajaib.9
Gambar 2. Grafik perbedaan energi ikat pernukleon Bilangan
ajaib:Z atau N = 2, 8, 20, 28, 50, 82Model kulit dari inti atau
model partikel bebaskan dikembangkan secara terpisah oleh Maria
Goeppert-Mayer (1949) dan Hans Jensen (1950) Setiap nukleon
diasumsikan dalam sebuah kulit, mirip dengan kulit atom untuk
elektron. Nukleon yang muncul dalam keadaan energi terkuantisasi
(dijelaskan sebagai sebuah kelompok bil. Kuantum),Terjadi beberapa
tumbukan antar nukleon.11 Model kulit membantu dalam memahami
mengapa inti mengandung jumlah proton-neutron genap lebih stabil
dibanding inti lainnya. (Suatu keadaan akan penuh terjadi ketika
keadaan tersebut mengandung dua proton atau dua neutron dengan spin
yang berlawanan)Penambahan proton atau neutron ke dalam inti dapat
dilakukan dengan cara meningkatan energi inti.Inti menjadi kurang
stabil dibandingkan inti aslinya.Stabilitas khusus terjadi ketika
nukleon membentuk pasangan (momentum sudut total = 0)12Model kulit
membantu dalam memahami mengapa inti mengandung lebih banyak
neutron dibandingkan proton.Tingkat energi proton > tingkat
energi neutron(energi tambahan akibat gaya tolakan Coulomb, efek
ini lebih teramati untuk Z meningkat)
(Serway-Jewet, 2010)13Bukti eksperimental keberadaan kulit
inti:Energi separasi proton dan neutron hasil pengukuran dengan
prediksi menggunakan rumus semiempiris
14
