Defek Massa dan Energi Ikat Inti

Massa Atom

Massa atom suatu unsur besarnya tertentu dan dinyatakan dalam satuan massa atom (sma). Satu satuan massa atom (1 sma) didefinisika sebagai massa yang besarnya 1/12 kali massa isotop karbon C-12. 1 sma = 1,66056 x 10^-27 kg.

Satuan massa atom (sma) juga sering disetarakan dengan satuan energi, yakni: 1 sma ekuivalen dengan energi sebesar 931, 48 MeV (mega elektron volt).

Defek Massa (Δm)

Oleh karena inti atom tersusun oleh proton dan neutron, massa inti harusnya tepat sama dengan jumlah massa proton dan massa neutron (massa nukelon). Akan tetapi, kenyataannya tidaklah demikian. Massa inti selalu lebih kecil daripada massa nukelon. Selisih antara massa nukleon dan massa inti disebut defek massa (Δm). Defek massa (Δm) pada pembentukan nuklida X adalah sebagai berikut:

Δm = Zm_p + (A – Z) m_n - m_X

Dengan,  m_p  : massa proton

               m_n   : massa neutron

               m_X   : massa inti atom

Defek massa sebuah atom tidak hilang begitu saja, melainkan digunakan sebagai energi untuk mengikat nukleon-nukleon dalam inti yang disebut energi ikat inti.

Energi Ikat Inti (E)

Konversi sebagian massa inti menjadi energi ikat E merupakan ilustrasi dari teori Einstein (1905) dalam bentuk persamaan sebagai berikut:

E = Δmc²

Dengan Δm dalam kg, c = 3 x 10⁸ m/s, dan E dalam joule (J). Jika Δm dinyatakan dalam satuan sma, energi ikat inti memenuhi persamaan berikut.

	E = Δm 931,5 MeV

Energi ikat inti (binding energy) berkaitan dengan energi yang harus diberikan untuk memisahkan inti menjadi nukleon pembentuknya.

Energi ikat inti belum menggambarkan kestabilan suatu nuklida. Perkiraan tentang kestabilan inti dapat dilakukan dengan memperhatikan energi ikat rata-rata per nukleon E_ave yang besarnya dapat dihitung melalui persamaan di samping.

Grafik Energi Ikat Rerata per Nukleon terhadap nomor massa A

Dari grafik energi ikat rerata per nukleon  terhadap nomor massa A di atas, dapat diketahui bahwa:

• Untuk A kecil, energi ikat rerata per nukleon rendah dan mengalami kenaikan dengan cepat.
• Untuk A disekitar 50, terdapat harga maksimum energi ikat rerata per nukleon yang datar dan turun ketika A – 140.
• Untuk A diatas 140, energi ikat rerata per nukleon  mengalami penurunan.

Berikut adalah video tutorial tentang defek massa dan energi ikat inti.

<sebelumnya>   <selanjutnya>