KOMPAS.com -Ketika kita membicarakan tentang zat dan unsur, kita sebenarnya sedang membicarakan tentang atom. Tapi tahukah kamu bahwa sebagian besar massa atom justru berada di satu titik kecil di pusatnya? Titik itu disebut inti atom.
Inti atom adalah pusat padat dan bermassa dari atom yang terdiri atas proton dan neutron, ditemukan oleh Ernest Rutherford.
Inti atom dikelilingi oleh elektron bermuatan negatif, dengan struktur yang menentukan identitas, stabilitas, serta energi atom tersebut.
Untuk lebih memahami apa yang dimaksud dengan inti atom, yuk kita simak penjelasan di bawah ini!
Baca juga: Sejarah Penemuan Proton, Elektron, Neutron, dan Inti Atom
Pengertian inti atom
Secara ilmiah, inti atom adalah pusat dari atom yang terdiri atas partikel-partikel subatomik bernama proton dan neutron.
Dilansir dari Lawrence Berkeley National Laboratory, dalam istilah fisika modern, inti atom dipahami sebagai sistem kuantum.
Si mana proton dan neutron (yang juga disebut nukleon) memiliki massa hampir sama dan spin intrinsik sebesar 1/2. Proton membawa muatan positif, sementara neutron tidak bermuatan.
Dengan demikian, inti atom terdiri atas dua jenis partikel utama: proton yang bermuatan positif dan neutron yang netral.
Kombinasi keduanya menentukan karakteristik atom. Jumlah proton disebut nomor atom (Z), jumlah neutron disebut nomor neutron (N), dan totalnya disebut nomor massa (A), yaitu A = Z + N.
Baca juga: Daftar Unsur Kimia Menurut Nomor Atom dengan Lambang dan Nama Latinnya
Atruktur inti atom dan ukurannya
Apa yang dimaksud dengan struktur inti atom bukan hanya sekadar kumpulan partikel di tengah atom.
Struktur ini mencakup berbagai aspek fisik seperti ukuran, bentuk, energi pengikatan, momentum sudut (spin), dan bahkan waktu paruh jika inti tersebut tidak stabil.
Ukuran inti atom sangat kecil jika dibandingkan dengan keseluruhan atom. Jari-jari inti hanya sekitar 1–10 × 10⁻¹⁵ meter, sementara jari-jari atom bisa mencapai 10⁻¹⁰ meter.
Ini berarti, inti hanya menempati sebagian sangat kecil dari volume atom, tetapi mengandung hampir seluruh massanya.
Sebagian besar ruang dalam atom sebenarnya kosong, tempat elektron beredar dalam "awan" probabilitas.
Baca juga: 4 Postulat Teori Atom Dalton
Apa saja isi inti atom?
Jika kita bertanya apa saja isi inti atom, jawabannya sederhana namun penuh makna: proton dan neutron. Tidak ada elektron di dalam inti; mereka hanya mengelilingi inti di luar.
Dalam atom netral, jumlah proton di inti sama dengan jumlah elektron di luar, sehingga total muatan atom menjadi nol.
Namun hanya proton dan neutronlah yang menyusun inti, dan dua partikel inilah yang membuat struktur inti menjadi stabil atau sebaliknya, menyebabkan peluruhan.
Energi pengikatan inti adalah gaya yang menyatukan semua nukleon di dalam inti. Semakin besar energi ini, semakin stabil intinya.
Namun, tidak semua inti stabil. Inti yang tidak stabil akan mengalami peluruhan radioaktif dan berubah menjadi inti lain.
Waktu paruh, yaitu waktu yang dibutuhkan agar setengah dari jumlah inti tidak stabil meluruh, bisa berkisar dari sepersekian detik hingga miliaran tahun.
Baca juga: Mengenal Waktu Paruh Unsur Radioaktif dan Contohnya
Muatan yang beredar mengelilingi inti atom disebut elektron
Elektron adalah partikel bermuatan negatif yang mengelilingi inti atom. Muatan yang beredar mengelilingi inti atom disebut elektron.
Dilansir dari Chemistry LibreTexts, elektron memiliki massa yang sangat kecil—hanya sekitar 1/1840 dari massa proton.
Karena kecilnya massa ini dan prinsip mekanika kuantum, kita tidak bisa menentukan posisi pastinya, melainkan hanya bisa memperkirakan kemungkinan lokasinya dalam suatu awan elektron.
Meskipun tidak berada dalam inti, peran elektron sangat penting. Mereka menentukan sifat kimia suatu unsur, serta berperan dalam pembentukan ikatan antaratom.
Sejarah penemuan inti atom
Sejarah mencatat bahwa inti atom ditemukan oleh siapa? Jawabannya adalah ilmuwan legendaris asal Selandia Baru, Ernest Rutherford.
Pada tahun 1909, dalam sebuah eksperimen sederhana namun revolusioner, Rutherford dan dua rekan penelitiannya yaitu Hans Geiger dan Ernest Marsden.
Dilansir dari American Physical Society, mereka menemukan bahwa sebagian partikel alfa yang ditembakkan ke lempeng emas terpental kembali ke arah semula.
Temuan ini bertentangan dengan model atom “plum pudding” milik J.J. Thomson yang beranggapan bahwa muatan positif tersebar merata di seluruh atom.
Rutherford menyimpulkan bahwa muatan positif atom tersimpan di sebuah pusat kecil dan padat, itulah inti atom.
Ia kemudian menyatakan: “Itu seperti menembakkan peluru meriam ke selembar tisu dan peluru itu memantul kembali.” Penemuan ini diumumkan pada tahun 1911 dan menjadi titik balik dalam fisika modern.
Baca juga: Model Atom Rutherford
Dengan memahami struktur dan sifat inti atom, kita tidak hanya bisa menjelaskan sifat unsur, tetapi juga memahami fenomena besar seperti radioaktivitas, reaksi nuklir, hingga pembentukan energi bintang.
Energi dari matahari berasal dari proses fusi inti atom hidrogen menjadi helium. Teknologi tenaga nuklir juga bekerja berdasarkan reaksi inti seperti fisi.
Kita juga tahu bahwa setiap unsur dalam tabel periodik didefinisikan oleh jumlah proton di inti.
Sehingga, inti atom terdiri atas proton dan neutron yang padat dan bermassa besar. Apa saja isi inti atom adalah kunci untuk memahami struktur dan stabilitas atom.
Sejak inti atom ditemukan oleh Ernest Rutherford, pemahaman tentang struktur atom berkembang pesat, membuka pintu bagi fisika kuantum dan teknologi nuklir.
Apa yang dimaksud dengan struktur inti atom kini mencakup ukuran, bentuk, energi pengikat, dan stabilitas inti. Sementara itu, muatan yang beredar mengelilingi inti atom disebut elektron, partikel ringan yang menentukan sifat kimia atom.
Inti atom, meskipun kecil, adalah inti dari segala pengetahuan tentang materi.
Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.