Didalam inti terdapat banyak muatan positif (proton) tetapi
tidak terjadi ttolak-menolak. Mengapa? Apa yang menyatukan
muatan-muatan tersebut didalam inti?JAWAB
Ternyata, selain gaya listrik di dalam inti atom juga ada yang
namanya gaya nuklir kuatyang saling tarik-menarik. Gaya ini kuat
sekali, tetapi jangkauannya sangat pendek, yaitu sekitar 1 fm
(femtometer) atau 1/1000000000000000 meter. Antara proton yang satu
dengan proton yang lain akan saling tarik-menarik karena gaya
nuklir kuat ini. Uniknya, kalau jarak antar proton kurang dari 0,7
fm, maka proton akan saling tolak menolak. Kalau jaraknya lebih
dari 0,7 fm akan tarik-menarik. Kalau jaraknya di atas 2 fm, gaya
nuklir kuat ini akan berkurang kekuatannya secara drastis. Pada
jarak di bawah 1,7 fm, gaya nuklir kuat lebih besar daripada gaya
listrik (gaya Coulomb, gaya tolak-menolak).
Gaya mana yang lebih dominan, tergantung dari besarnya
masing-masing gaya. Kalau yang dominan adalah gaya nuklir kuat
(tarik-menarik), maka inti atom akan tetap utuh. Istilahnya adalah
atomnya stabil. Kalau yang dominan adalah gaya listrik
(tolak-menolak), maka inti atom akan pecah. Istilahnya kerennya
adalah atom akanmeluruh (mengalami peluruhan). Nah, selain proton
kan masih ada neutron tuh. Karena neutron tidak bermuatan listrik,
maka neutron tidak memberikan kontribusi apapun terhadap gaya
tolak-menolak. Tapi neutron memberikan tambahan gaya tarik-menarik.
Dengan kata lain keberadaan neutron meningkatkan kestabilan
atom.Gambar di bawah inimengilustrasikan beberapa susunan inti atom
ringan.
Semua inti atom pasti mempunyai neutron, kecuali atom hidrogen
yang terdiri dari satu proton saja. Atom yang mengandung lebih dari
satu proton, pasti mempunyai neutron.
Sebaliknya, tidak ada inti atom yang tersusun cuma neutron saja,
tanpa proton. Beberapa inti atom yang ringin, misalnya oksigen dan
silikon, mempunyai proton yang sama banyaknya dengan neutron. Inti
atom yang lebih besar (dan lebih berat) mempunyai neutron yang
lebih banyak daripada proton.
Dengan demikian bisa disimpulkan bahwa:
1. Neutron diperlukan agar proton bisa menempel, dan sebaliknya,
proton juga diperlukan agar neutron bisa menempel di dalam inti
atom.
2. Jika banyaknya proton dan neutron menjadi semakin besar, maka
daya tolak-menolak proton harus dikompensasi dengan adanya neutron
tambahan (ekstra).
Nah, ada susunan inti atom tertentu (jumlah neutron tertentu,
jumlah proton tertentu) yang membuat inti atom tetap stabil. Jika
jumlah neutron lebih besar atau lebih kecil daripada yang ada pada
susunan stabil itu, maka inti atomnya jadi meluruh.
Seperti yang sudah dijelaskan bahwa inti atom tersusun oleh
sejumlah proton yang bermuatan positif dan sejumlah neutron yang
tidak bermuatan atau netral. Berdasarkan hukum Coulomb, dua muatan
sejenis dalam jarak yang sangat dekat akan saling tolak menolak
dengan gaya yang sangat kuat. Lalu, mengapa proton-proton tersebut
tetap berada dalam inti dan saling terikat dengan kuat? Ini berarti
ada gaya lain yang sangat kuat dibandingkan dengan gaya Coulomb.
Gaya yang sangat kuat tersebut adalah gaya nuklir atau gaya inti.
Gaya nuklir bekerja pada jangkauan yang pendek yaitu ketika jarak
antar nukleon lebih kecil dari 10-15 m. Padajangkauan tersebut,
gaya nuklir seratus kali lebih kuat dari pada gaya Coulomb. Berikut
adalah video tutorial mengenai gaya nuklir (nuclear force).
