SEJARAH PERKEMBANGAN ATOM DAN ARTIKEL NUKLIR

ATOM

      Perhatikan baik baik gambar diatas.sebatang kapur dipotong menjadi 2 sama panjang masing masing bagian dipotong lagi menjadi 2.jika hal itu dilakukan terus menerus,hasil akhir yang diperoleh adalah debu halus dari kapur.menurut anda,apakah debu adalah benar benar bagian terkecil dari sebatang kapur?

    Sejak beberapa abad yang lalu,para ahli berdebat tentang bagian benda yang paling kecil.menurut mereka,ada sebuah materi yang menjadi bagian terkecil dari sebuah benda.Demokritus,seorang ahli filsafat yunani,menamakan bagian tersebut sebagai atomos.pendapat itu mengawali munculnya teori atom dan menimbulkan kontroversi.ada yang setuju dan ada pula yangf tidak setuju.bagaiman perkembangan teori atom ini selanjutnya.benarkah atom adalah bagian terkecil dari sebuah benda?

SEJARAH PERKEMBANGAN DAN STRUKTUR ATOM

Teori atom selalu mengalami perkembangan dari waktu ke waktu sesuai dengan penemuan penemuan terbaru mengenai atom.Pada bahasan ini kita akan mempelajari secara singkat perkembangan teori atom mulai dari yang sederhana hingga teori teori yang dikembangkan berdasarkan penemuan penemuan secara experimen.Teori terbaru merupakan perbaikan atau perkembangan dari teori sebelumnya.

Teori atom telah lam berkembang mulai dari beberapa abad sebelum masehi.Teori ini telah menjadi pertanyaan besar dikalangan para ahli filsafat yunani.Demokritus ( 464SM ) berpendapat bahwa suatu materi bersifat diskontinu,artinya jiak suatu materi dibelah belah secara terus menerus,akan diperoleh materi yang tidak dapat dibelah lagi. Bagian terkecil tidak dapat dibelah lagi tersebut dinamakan ATOMOS. Generasi penerusnya,seperti Plakto dan Aristoteles tidak meneruskan pemikiran itu.Menurut mereka,materi bersifat kontinu yang berarti materi dapat dibelah terus menerus.perbedaan pendapat ini terus berkembang hingga muncul teori teori atom Dalton yang mulai berpijak pada penemuan secara eksperimen

1. TEORI ATOM DALTON

     Jhon Dalton adalah seorang guru kebangsaan inggris. Dia mengemukakan teori berdasarkan HUKUM KEKEKALAN MASSA yang dikemukakan oleh Antonie Lavoiser yang menyatakan bahwa dalam suatu reaksi, massa sebelum dan massa sesudah reaksi adalah sama dan HUKUM PERBANDINGAN TETAP  yang dikemukakan oleh Joseph Proust yang menyatakan bahwa dalam suatu zat kimia murni, perbandingan massa unsur unsur dalam tiap senyawa dalah tetap

.

Pokok Pokok teori atom Dalton yaitu:

a. atom merupakan bagian terkecil dari materi yang tidak dapat dibagi lagi.

b. atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil. suatu unsur memiliki bilangan bulat dan sederhana.

c. atom atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana .misalnya air terdiri dari atom atom hidrogen dan atom atom oksigen.

d. reaksi kimia merupakan pemisahan,penggabungan atau penyusunan kembali atom atom,sehingga atom tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan.Hipotesis dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti bola tolak peluru

Gambar Model atom sebagai bola pejal

Gambar Jhon Dalton

 

 2. TEORI ATOM J.J.THOMSON

     Teori atom Dalton cukup lama dianut oleh para ahli saat ini hingga ditemukan nya elektron yang bermuatan negatif oleh J J THOMSON pada tahun 1897. Penemuan elektron ini mematahkan teori dalton bahwa atom merupakan materi terkecil. oleh karena elektron bermuatan negatif, maka thomson berfikir bahwa ada muatan positif sebagai penyeimbang.Dengan demikian atom bersifat netral. 

      Model atom Thomson menggambarkan bahwa atom merupakan suatu bola yang bermuatan positif. Sementara itu, elektron ( yang negatif) tersebar merata dipermukaan bola seperti kismis pada roti kismis.

                            jumlah muatan positif = jumlah muatan negatif

gambar model atom seperti roti kismis

Gambar J.J. Thomson

 

* Kelebihan model atom Thomson 

    membuktikan adanya partikel lain dalam atom yaitu elektron yang bermuatan negatif , sehingga atom bukan partikel terkecil lagi
* Kelemahan model atom Thomson 

     belum dapat menerangkan bagaimana susunan muatan positif dalam bola dan jumlah elektron

  3. TEORI ATOM RHUTERFORD

   Latar belakang teori atom Rutherford. Rutherford bersama dua orang muridnya (Hans Geiger dan Erners Masreden) melakukan percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa (λ) terhadap lempeng tipis emas (gambar a). Sebelumya telah ditemukan adanya partikel alfa, yaitu partikel yang bermuatan positif dan bergerak lurus, berdaya tembus besar sehingga dapat menembus lembaran tipis kertas.

Percobaan tersebut sebenarnya bertujuan untuk menguji pendapat Thomson, yakni apakah atom itu betul-betul merupakan bola pejal yang positif yang bila dikenai partikel alfa akan dipantulkan atau dibelokkan.Dari pengamatan mereka (gambar b), didapatkan fakta bahwa apabila partikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikel alfa diteruskan (ada penyimpangan sudut kurang dari 1°), tetapi dari pengamatan Marsden diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan lebih.

Berdasarkan gejala-gejala yang terjadi, diperoleh beberapa kesimpulan beberapa berikut:
1.    Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan
2.    Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisan atom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif.
3.    Partikel tersebut merupakan partikelyang menyusun suatu inti atom, berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel alfa akan dibelokkan. Bila perbandingan 1:20.000 merupakan perbandingan diameter, maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih kecil daripada ukuran atom keseluruhan.

                                                  

Berdasarkan fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan , Rutherford mengusulkan model atom yang dikenal dengan Model Atom Rutherford.

Rutherford yang menyatakan bahwa:
1.Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif.
2.Rutherford menduga bahwa di dalam inti atom terdapat partikel netral yang berfungsi mengikat partikel-partikel positif agar tidak saling tolak menolak.

Gambar model atom Rhuterford

Gambar Rhuterford

 

* Kelebihan dari model atom ini  

       Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilingi inti
*.Kelemahan dari Rutherford 

    tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika,    gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran energi sehingga lama - kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya makinlama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti

4. TEORI ATOM NEILS BOHR

      Kelemahan dari Rutherford diperbaiki oleh Niels Bohr denganpercobaannya menganalisa spektrum warna dari atom hidrogen yang berbentuk garis.
Hipotesis Bohr adalah: 

a. Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif di dalam suatu lintasan. 

b. Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke yang laindengan menyerap atau memancarkan energi sehingga energi elektron atom itu tidak akan berkurang.Jika berpindah lintasan ke lintasan yang lebih tinggi maka elektron akan menyerap energi.Jika beralih ke lintasan yang lebih rendah maka akan memancarkan energi.

Gambar atom Neils Bohr

Gambar Neils Bohr

 

*. Kelebihan atom Bohr 
       adalah bahwa atom terdiri dari beberapa kulit untuk tempat berpindahnya elektron.  
*. Kelemahan 
      model atom ini adalah: tidak dapat menjelaskan spekrum warna dari atom berelektron banyak. Sehingga diperlukan model atom yang lebih sempurna dari model atom Bohr.

5. TEORI ATOM MODERN
  Kulit kulit atom bukan merupakan kedudukan yang pasti dari suatu elektron, melainkan hanyalah sutu kebolehjadiannya. Teori ini sesuai dengan teori ketidakpastian yang dikemukakan Heisenberg. Teori ketidakpastian Heisenberg menyatakan bahwa kedudukan dan kecepatan gerak elektron tidak dapat ditentukan secara pasti, yang dapat ditentukan hanyalah kemungkinana terbesarnya atau probabilititasnya. Dengan demikian kedudukan dan kecepatan gerakan elektron dalam atom berada diruang tertentu dalam atom tersebut yang disebut orbital. teori mengenai elektron berada dalam orbital diseputar inti atom inilah yang merupakan pokok teori atom modern.

Nuklir: Pengertian , bahan pembuatnya , dan Kegunaan

1. Pengertian Nuklir

Menurut Wikpedia Bahasa Indonesia ,Kata nuklir berarti bagian dari atau yang berhubungan dengan nukleus atom (inti atom).. Dalam fisika nuklir, sebuah reaksi nuklir adalah sebuah proses di mana dua nuklei ataupartikel nuklir bertubrukan, untuk memproduksi hasil yang berbeda dari produk awal. Pada prinsipnya sebuah reaksi dapat melibatkan lebih dari dua partikel yang bertubrukan, tetapi kejadian tersebut sangat jarang. Bila partikel-partikel tersebut bertabrakan dan berpisah tanpa berubah (kecuali mungkin dalam level energi), proses ini disebut tabrakan dan bukan sebuah reaksi.

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. Reaksi fusi juga menghasilkan radiasi sinar alfa, beta dan gamma yang sagat berbahaya bagi manusia.

Contoh reaksi fusi nuklir adalah reaksi yang terjadi di hampir semua inti bintang di alam semesta. Senjata bom hidrogen juga memanfaatkan prinsip reaksi fusi tak terkendali. Contoh reaksi fisi adalah ledakan senjata nuklir dan pembangkit listrik tenaga nuklir.

Unsur yang sering digunakan dalam reaksi fisi nuklir adalah Plutonium dan Uranium (terutama Plutonium-239, Uranium-235), sedangkan dalam reaksi fusi nuklir adalah Lithium dan Hidrogen(terutama Lithium-6, Deuterium, Tritium).

2. Bahan Pembuatnya

Bahan Pembuat nuklir adalah Uranium. Uranium merupakan unsur radioaktif. Berikut ini adalah pengertian uranium dan cara kerjanya menurut Organisasi Nuklir Dunia atau World Nuclear Assosiation yang dapat dilihat di www.world-nuclear.org :

• Uranium adalah logam yang sangat berat yang dapat digunakan sebagai sumber berlimpah energi terkonsentrasi.
• Uranium terjadi pada sebagian besar batu di konsentrasi 2 sampai 4 bagian per juta dan adalah sebagai umum dalam kerak bumi sebagai timah, tungsten dan molybdenum. Uranium terjadi dalam air laut, dan dapat pulih dari lautan.
• Uranium ditemukan pada tahun 1789 oleh Martin Klaproth, seorang kimiawan Jerman, dalam mineral yang disebut bijih-bijih uranium. Hal ini dinamakan planet Uranus, yang telah ditemukan delapan tahun sebelumnya.
• Uranium rupanya dibentuk pada supernova sekitar 6,6 miliar tahun yang lalu. Meskipun tidak umum di tata surya, hari ini peluruhan radioaktif yang lambat menyediakan sumber utama panas di dalam bumi, menyebabkan konveksi dan pergeseran benua.
• Kepadatan tinggi uranium berarti bahwa ia juga menemukan menggunakan dalam keels dari yacht dan sebagai counterweight untuk kontrol permukaan pesawat, serta untuk perisai radiasi.
• Uranium memiliki titik lebur adalah 1.132 ° C. Simbol kimia untuk uranium adalah U.

3. Kegunaan Nuklir

Nukklir ternyata memiliki banyak kegunaan. Berikut ini beberapa kegunaan nuklir yang telah digunakan oleh negara-negara maju , yang antara lain:

Sebagai Sumber Listrik yang Hemat

Lebih dari 14% dari listrik dunia dihasilkan dari uranium dalam reaktor nuklir. Jumlah ini lebih dari 2500 miliar kWh setiap tahun, seperti halnya dari semua sumber listrik di seluruh dunia pada tahun 1960.
 

Ini berasal dari beberapa 440 reaktor nuklir dengan kapasitas produksi total sekitar 377 000 megawatt (MWe) yang beroperasi di 30 negara. Lebih dari 60 reaktor lagi sedang dibangun dan lain 150 yang direncanakan.


Belgia, Bulgaria, Republik Ceko, Finlandia, Perancis, Hungaria, Jepang, Korea Selatan, Slovakia, Slovenia, Swedia, Swiss dan Ukraina semua mendapatkan 30% atau lebih dari listrik dari reaktor nuklir. Amerika Serikat memiliki lebih dari 100 operasi reaktor, memasok 20% dari listrik. Perancis mendapat tiga perempat dari listrik dari uranium.
 

Senjata Militer

Kedua uranium dan plutonium yang digunakan untuk membuat bom sebelum mereka menjadi penting untuk membuat listrik dan radioisotop. Jenis uranium dan plutonium untuk bom berbeda dari yang di pembangkit listrik tenaga nuklir. Bom-grade uranium sangat diperkaya (> 90% U-235, bukannya sampai dengan 5%), bom-plutonium yang cukup murni Pu-239 (> 90%, bukan 60% dalam reaktor-grade) dan dibuat dalam reaktor khusus.


Sejak 1990-an, karena perlucutan senjata, banyak uranium militer menjadi tersedia untuk produksi listrik. Uranium militer diencerkan tentang 25:1 dengan uranium habis (kebanyakan U-238) dari proses pengayaan sebelum digunakan dalam pembangkit listrik. Plutonium militer mulai digunakan sama, dicampur dengan depleted uranium
 

Radio Isotop

Dalam kehidupan sehari-hari kita membutuhkan makanan, air dan kesehatan yang baik. Hari ini, isotop radioaktif memainkan peranan penting dalam teknologi yang menyediakan kita dengan semua tiga. Mereka diproduksi oleh membombardir sejumlah kecil elemen tertentu dengan neutron.

Dalam dunia kedokteran, radioisotop secara luas digunakan untuk diagnosis dan penelitian. Pelacak kimia radioaktif memancarkan radiasi gamma yang menyediakan informasi diagnostik tentang seseorang anatomi dan fungsi organ tertentu. Radioterapi juga menggunakan radioisotop dalam pengobatan beberapa penyakit, seperti kanker. Lebih kuat sumber gamma digunakan untuk mensterilkan jarum suntik, perban dan peralatan medis lainnya. Sekitar satu orang dalam dua di dunia barat kemungkinan akan mengalami manfaat dari kedokteran nuklir di masa hidup mereka, dan gamma peralatan sterilisasi hampir universal.

Dalam pengawetan makanan, radioisotop yang digunakan untuk menghambat tumbuh tanaman akar setelah panen, untuk membunuh parasit dan hama, dan untuk mengontrol pematangan buah dan sayuran disimpan. Iradiasi pangan diterima oleh dunia dan nasional otoritas kesehatan untuk konsumsi manusia dalam peningkatan jumlah negara. Mereka meliputi kentang, bawang, buah-buahan kering dan segar, biji-bijian dan produk biji-bijian, unggas dan ikan. Beberapa makanan prepacked juga dapat diradiasi.
 

Dalam ternak tumbuh tanaman dan peternakan, radioisotop juga memainkan peran penting. Mereka digunakan untuk memproduksi hasil tinggi, varietas tahan penyakit dan tahan cuaca tanaman, untuk mempelajari bagaimana pupuk dan insektisida bekerja, dan untuk meningkatkan produktivitas dan kesehatan hewan domestik.

Industri, dan pertambangan, mereka digunakan untuk memeriksa Welds, untuk mendeteksi kebocoran, untuk mempelajari laju memakai logam, dan untuk di-stream analisis berbagai mineral dan bahan bakar.
 

Ada banyak kegunaan lain. Sebuah radioisotop berasal dari plutonium yang terbentuk dalam reaktor nuklir digunakan dalam detektor asap kebanyakan rumah tangga.
 

Radioisotop digunakan untuk mendeteksi dan menganalisis polutan di lingkungan, dan untuk mempelajari gerakan air permukaan di sungai dan juga air tanah.
Kegunaan Lain

Ada juga kegunaan lain untuk reaktor. Sekitar 200 kecil nuklir reaktor daya sekitar 150 kapal, sebagian besar kapal selam, tetapi mulai dari pembuka percakapan ke kapal induk. Ini bisa tinggal di laut untuk waktu yang lama tanpa harus melakukan pengisian bahan bakar berhenti. Dalam Arktik Rusia di mana kondisi operasi berada di luar kemampuan pembuka percakapan konvensional, sangat kuat bertenaga nuklir kapal beroperasi hampir sepanjang tahun, di mana sebelumnya hanya dua bulan dapat digunakan setiap tahun.
 

Panas yang dihasilkan oleh reaktor nuklir juga dapat digunakan secara langsung dan bukan untuk menghasilkan listrik. Di Swedia dan Rusia, misalnya, digunakan untuk memanaskan bangunan dan untuk menyediakan panas untuk berbagai proses industri seperti desalinasi air. Desalinasi nuklir kemungkinan menjadi wilayah pertumbuhan utama dalam dekade berikutnya.

Tinggi suhu panas dari reaktor nuklir kemungkinan akan dipekerjakan dalam beberapa proses industri di masa depan, terutama untuk membuat hidrogen.