Pada halaman ini akan dibahas mengenai Sifat-Sifat Dasar Nukleon. Semua informasi ini kami rangkum dari berbagai sumber. Semoga memberikan faedah bagi kita semua.
Sifat-Sifat Dasar Nukleon - Sifat-sifat nukleon yang meliputi muatan listrik, massa dan spin disebut dengan sifat-sifat dasar. Berikut penjelasan tentang sifat-sifat dasar nukleon:
Dalam sistem satuan amu
Karena terdapat kesetaraan antara massa dan tenaga, yaitu E = Mc2, satuan massa pun dapat dikaitkan dengan satuan tenaga sesuai dengan persamaa.
dengan 1 MeV = 1,60219 x 10-13 J. Oleh karena itu, massa proton dan massa neutron setara dengan tenaga diamnya.
Baik proton maupun neutron mempunyai momentum sudut intrinsik yang disebut dengan spin. Konsep momentum sudut spin hanya ada di dalam teori kuantum. Jadi, dalam fisika klasik tidak dikenal sama sekali. Walaupun demikian, ada beberapa sifat spin yang sejalan dengan momentum sudut biasa (momentum sudut orbital). Adapun spin ini menyebabkan sebuah proton dan sebuah neutron memiliki momen dwikutub magnet sehingga keduanya dapat berinteraksi dengan medan magnet. Besarnya spin inti atom ditentukan dengan persamaan
dengan I bilangan kuantum spin inti dan ħ adalah
Bilangan kuantum spin untuk proton dan neutron bernilai 1/2. Akibatnya, spin proton dan neutron adalah konstan, yaitu sebesar
Nilai bilanganspin yang setengah tersebut menyebabkan proton dan neutron digolongkan sebagai fermion. Jika proton dan neutron diletakkan dalam medan magnet, komponen spin S sepanjang vektor B (medanmagnet) tidak boleh bernilai sembarang, tetapi hanya ada dua nilai, yaitu 1/2 ħ dan - 1/2 ħ (perhatian gambar 1). Dalam hal tersebut, orientasi momentum sudut dikatakan sebagai terkuantisasi ruang.
dengan gs adalah fakor yang harus ditambahkan berkaitan dengan sifat internal proton.
Faktor gs disebut faktor Lande untuk proton. Hasil eksperimen menunjukan bahwa gs = 5,5856912. Neutron merupakan nukleon yang netral secara kelistrikan. Artinya, ia memiliki muatan listrik bersih sama dengan nol. Walaupun netral secara kelistrikan, neutron masih memiliki momen magn. Hal tersebut disebabkan distribusi muatan positif dan negatif dalam neutron agak terpisah, sehingga sumbangan total masing-masing muatan dalam momen dwikutub magnet tidak saling menghapuskan. Dengan demikian, nukleon-nukleon dapat dipandang sebagai magnet-magnet kecil.
Massa
Dalam Fisika Nuklir, telah lazim digunakan sistem satuan yang disebut amu (atomic mass unit) atau sma (satuan massa atom).1 sma = 1,66 x 10-19 kg
Dalam sistem satuan amu
Massa neutron mn = 1,008665 sma
Massa proton mp = 1,00727663 sma
Karena terdapat kesetaraan antara massa dan tenaga, yaitu E = Mc2, satuan massa pun dapat dikaitkan dengan satuan tenaga sesuai dengan persamaa.
dengan 1 MeV = 1,60219 x 10-13 J. Oleh karena itu, massa proton dan massa neutron setara dengan tenaga diamnya.
tenaga diam neutron = Mnc2 = 939,550 MeV
tenaga diam proton = mpc2 = 938,256 MeV
Momentum Sudut Intrinsik (Spin)
 |
| Gambar 1. Bilangan Kuantum spin disepanjang medan magnet B. |
dengan I bilangan kuantum spin inti dan ħ adalah
Bilangan kuantum spin untuk proton dan neutron bernilai 1/2. Akibatnya, spin proton dan neutron adalah konstan, yaitu sebesar
Nilai bilanganspin yang setengah tersebut menyebabkan proton dan neutron digolongkan sebagai fermion. Jika proton dan neutron diletakkan dalam medan magnet, komponen spin S sepanjang vektor B (medanmagnet) tidak boleh bernilai sembarang, tetapi hanya ada dua nilai, yaitu 1/2 ħ dan - 1/2 ħ (perhatian gambar 1). Dalam hal tersebut, orientasi momentum sudut dikatakan sebagai terkuantisasi ruang.
Muatan Listrik
Proton merupakan atom hidrogen yang terionisasi. Muatan proton senilai dengan muatan eletron, tetapi berbeda tanda. Jadi muatan proton e = 1,60219 x 10-19 C. Momentum sudut spin yang dimilikinya menyebabkan proton memiliki momen dwikutub mabnetik. Besarnya momen dwikutub magnetik proton ditulis sebagai µp. Berdasarkan kaitan momen dwikutub magnetik dengan momentum sudut sebagaimana yang telah anda pelajari, besarnya momen dwikutub magnetik akibat momentum spin adalah:dengan gs adalah fakor yang harus ditambahkan berkaitan dengan sifat internal proton.
Faktor gs disebut faktor Lande untuk proton. Hasil eksperimen menunjukan bahwa gs = 5,5856912. Neutron merupakan nukleon yang netral secara kelistrikan. Artinya, ia memiliki muatan listrik bersih sama dengan nol. Walaupun netral secara kelistrikan, neutron masih memiliki momen magn. Hal tersebut disebabkan distribusi muatan positif dan negatif dalam neutron agak terpisah, sehingga sumbangan total masing-masing muatan dalam momen dwikutub magnet tidak saling menghapuskan. Dengan demikian, nukleon-nukleon dapat dipandang sebagai magnet-magnet kecil.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar