Dalam artikel ini, kami akan menjelaskan konsep Partikel Subatom Kimia, yang mencakup pengertian partikel subatom kimia, komponen-komponen yang membentuknya, dan berbagai jenis partikel subatom yang perlu dipahami secara mendalam. Mari kita telaah dengan seksama penjelasan berikut ini.
Dalam kesempatan ini, kita akan mengulas dengan saksama pengertian partikel subatom kimia terlebih dahulu.
Pengertian Partikel Subatomik
Partikel subatomik, juga dikenal sebagai partikel zarah, merujuk pada partikel yang memiliki ukuran lebih kecil daripada atom. Pada sekitar tahun 1940, ilmu pengetahuan hanya mengenali beberapa partikel subatomik yang bisa dihitung dengan jari tangan, yaitu proton, neutron, elektron, neutrino, dan positron.
Tiga partikel pertama disebut sebagai “bangunan dasar” yang membentuk atom. Proton dan neutron terdapat dalam inti atom, sementara elektron berputar di sekitar inti. Neutrino dan positron, partikel yang lebih eksotis, ditemukan di luar atmosfer bumi dan asal-usulnya belum sepenuhnya dipahami.
Pandangan tentang materi mengalami perubahan dramatis selama dua dekade berikutnya. Dengan adanya perkembangan akselerator partikel (atom-smashers) dan penemuan fisi nuklir dan fusi, jumlah partikel subatomik yang diketahui meningkat secara signifikan.
Para ilmuwan kimia menemukan adanya partikel-partikel dengan energi yang lebih tinggi daripada yang biasanya terlihat dalam kehidupan sehari-hari, seperti partikel sigma, partikel delta, partikel lambda, epsilon partikel, dan partikel lainnya yang memiliki muatan positif, negatif, atau netral. Pada akhir tahun 1950-an, banyak partikel subatomik yang telah ditemukan oleh fisikawan, dan mereka menyusun daftar yang dikenal sebagai “kebun binatang partikel”.
Model Kuark
Pada sekitar tahun 1964, seorang fisikawan Amerika bernama Murray Gell-Mann (1929) dan seorang fisikawan Swiss bernama George Zweig (1937) secara terpisah mengemukakan solusi untuk “kebun binatang partikel”. Mereka mengusulkan bahwa dari sekitar 100 partikel subatomik yang telah ditemukan pada saat itu, sebenarnya hanya ada beberapa partikel dasar yang mendasarinya.
Mereka berpendapat bahwa partikel-partikel subatomik yang telah ditemukan sebagian besar terdiri dari kombinasi berbagai partikel dasar yang sebenarnya.
Komponen-Komponen Partikel Subatomik
Berikut adalah beberapa komponen dari partikel subatomik:
– Antipartikel: Partikel subatomik yang memiliki sifat yang serupa dengan proton, neutron, elektron, dan partikel subatomik lainnya, tetapi memiliki properti yang berkebalikan (seperti muatan listrik).
– Nomor Atom: Jumlah proton dalam inti atom.
– Satuan Massa Atom (amu): Satuan pengukuran massa untuk partikel kecil.
– Partikel Elementer: Partikel subatomik yang tidak dapat dipecah menjadi partikel sederhana lainnya.
– Gluon: Partikel elementer yang dianggap bertanggung jawab dalam membawa gaya kuat yang mengikat neutron dan proton dalam inti atom.
– Tingkat Energi: Daerah di dalam atom di mana elektron memiliki probabilitas tinggi ditemukan.
– Graviton: Partikel elementer yang dianggap bertanggung jawab dalam membawa gaya gravitasi.
– Lepton: Sejenis partikel elementer.
– Isotop: Bentuk elemen di mana atom memiliki jumlah proton yang sama tetapi jumlah neutron yang berbeda.
– Foton: Partikel dasar yang membawa gaya elektromagnetik.
– Spin: Sifat fundamental dari semua partikel subatomik yang terkait dengan rotasi mereka terhadap sumbu mereka.
– Quark: Sejenis partikel elementer.
Partikel yang paling mendasar adalah quark dan lepton. Menurut Gell-Mann dan Zweig, ada enam jenis partikel dalam setiap kelompok tersebut. Enam quark, misalnya, diberi nama yang terdengar aneh seperti atas, bawah, peson, aeneh, kebenaran, dan kecantikan.
Menurut hipotesis ilmuwan, selain quark dan lepton, terdapat juga partikel-partikel yang “membawa” berbagai jenis gaya. Salah satu partikel yang terkenal adalah foton, yang merupakan jenis partikel aneh tanpa massa yang bertanggung jawab atas transmisi energi elektromagnetik dari satu tempat ke tempat lain.
Pada tahun 1980-an, tiga partikel pembawa gaya lainnya ditemukan, yaitu boson W+, boson W-, dan boson Z0. Partikel-partikel ini membawa gaya tertentu yang dapat diamati selama peluruhan radioaktif materi (proses di mana inti atom memancarkan partikel atau gelombang energi).
Ilmuwan juga telah mengusulkan keberadaan dua partikel pembawa gaya lainnya: gluon, yang bertanggung jawab atas gaya kuat yang mengikat proton dan neutron dalam inti atom, dan graviton, yang membawa gaya gravitasi.
Jenis-Jenis Partikel Subatom yang Signifikan
Ada lima partikel subatom yang memiliki peran penting, yaitu proton, neutron, elektron, neutrino, dan positron. Setiap partikel ini dapat diidentifikasi melalui massa, muatan listrik, dan spinnya. Karena massa partikel subatomik sangat kecil, biasanya diukur dalam satuan massa atom (amu) atau elektron volt (eV), bukan ons atau gram.
Satuan massa atom sekitar sebanding dengan massa proton atau neutron. Sementara itu, volt elektron sebenarnya adalah satuan energi, namun juga dapat digunakan untuk mengukur massa karena hubungan antara massa dan energi (E = mc^2). Berikut adalah penjelasan singkat mengenai lima partikel subatom yang memiliki peran penting.
Proton
Proton merupakan suatu partikel subatomik yang memiliki muatan positif dan memiliki massa atom sekitar 1 Amu. Proton merupakan salah satu komponen dasar dari setiap atom. Bersama dengan neutron, proton terdapat di dalam inti atom yang merupakan wilayah sangat padat.
Jumlah proton dalam inti atom menentukan identitas kimia dari suatu atom. Properti ini begitu penting sehingga diberikan nama khusus, yaitu nomor atom. Setiap elemen dalam tabel periodik memiliki jumlah proton yang unik dalam intinya, sehingga setiap atom memiliki identitas yang berbeda.
Neutron
Neutron memiliki massa sekitar 1 Amu dan tidak memiliki muatan listrik. Neutron ditemukan bersama dengan proton di dalam inti atom. Neutron umumnya merupakan partikel yang stabil dan dapat tetap tidak berubah di dalam inti atom dalam waktu yang sangat lama. Namun, dalam kondisi tertentu, neutron dapat mengalami peluruhan spontan, berubah menjadi proton dan elektron.
Jika tidak ada kehadiran proton dalam inti atom, waktu paruh untuk peluruhan ini adalah sekitar 11 menit, yaitu waktu yang dibutuhkan bagi setengah dari sampel neutron untuk mengalami peluruhan.
Elektron
Elektron adalah partikel subatomik yang membawa muatan listrik negatif dengan massa sekitar 1/1800 Amu, atau 0,0055 Amu. Setiap atom mengandung satu atau lebih elektron yang berada di sekitar inti atom.
Elektron disusun dalam tingkat energi tertentu di dalam atom. Setiap tingkat energi dapat menampung sejumlah maksimum elektron, mulai dari dua hingga delapan.
Neutrino
Neutrino adalah partikel subatomik yang sangat misterius yang terlibat dalam beberapa proses fisika paling fundamental di alam semesta. Hipotesis tentang keberadaan neutrino pertama kali muncul sekitar tahun 1930 oleh ilmuwan fisika Swiss bernama Wolfgang Pauli (1900-1958), saat ia berusaha menjelaskan hilangnya energi yang terjadi dalam reaksi nuklir tertentu, seperti peluruhan unsur radioaktif dan reaksi fusi di dalam Matahari.
Positron
Positron merupakan sebuah partikel subatomik yang memiliki kesamaan dengan elektron dalam segala hal kecuali muatan listriknya. Positron membawa muatan listrik positif sebanding dengan muatan listrik negatif elektron.
Positron pertama kali dihipotesiskan pada akhir abad ke-19 oleh fisikawan Inggris, Paul Dirac (1902-1984), dan kemudian diamati oleh fisikawan Amerika, Carl Anderson (1905-1991), dalam sinar kosmik.
Positron adalah antipartikel yang pertama kali ditemukan dan memiliki sifat yang serupa dengan proton, neutron, dan elektron, namun memiliki muatan listrik yang berlawanan dengan ketiganya.
Demikianlah penjelasan mengenai Partikel Subatomik dalam Kimia, Bagian-bagian, dan Jenisnya (Lengkap). Semoga penjelasan ini dapat menambah pemahaman dan pengetahuan kalian. Terima kasih telah mengunjungi dan jangan lupa untuk membaca artikel-artikel lainnya.
Referensi: https://sambellayah.com/