BUKTI ADANYA GAYA INTI

BY : RIHARTADI SUDARLI

Tubuh kita dan semua benda yang ada di alam semesta ini tersusun atas atom-atom. Dan atom-atom sendiri terdiri dari inti dengan elektron yang senantiasa berthawaf mengelilingi inti ini. Inti atom tersusun atas proton dan neutron yang terikat oleh lem alias glue atau bahasa kerenya Gluon. Gluon atau gaya pengikat inti adalah gaya terbesar yang ada di alam semesta. Gaya inilah yang mengikat proton dan neutron sehingga tetap menyatu dan bila gaya ini terlepas maka akan menghasilkan energi yang sangat besar yang bernama energi nuklir (nucleus = inti). Heroshima dan Nagasaki telah berpengalaman merasakan kedahsyatanya.

Yang menarik disini adalah mengapa sih kok energi ikat inti begitu besar? Seberapa besar sih energi ikat inti?

Bayangkan bila energi ikat inti ini rendah. Bila energi ikat inti rendah berarti manusia akan dengan mudah melepas dan menambahkan proton di dalam inti. Seperti yang kita ketahui atom akan berubah nama apabila ada perubahan jumlah proton di dalam inti atom. Contoh, atom yang mempunyai proton sebanyak 80 bernama Raksa (Hg) dan bila protonya berkurang satu sehingga menjadi 79 namanya akan berubah menjadi Emas (Au). Mungkin bila energi ikat inti rendah seseorang akan mudah mensintesis (menciptakan) emas dari raksa dengan cara mengurangi jumlah proton di dalam inti atom raksa.

Namun kondisi yang biasa yang ada di dunia ini tidak memungkinkan untuk menambah atau mengurangi proton. Dalam reaksi kimia yang kita jumpai sehari-hari, yang terjadi adalah interaksi antar elektron. Elektron sendiri tidak begitu kuat berinteraksi dengan proton karena terikat oleh gaya lemah elektromagnetik yang dibawa oleh foton, sehingga memungkinkan elektron terlepas atau berinteraksi dengan atom lain, alhasil terjadilah reaksi kimia. Saat mereaksikan oksigen dan besi maka akan terbentuk besi oksida. Tidak mungkin membentuk emas atau tembaga. Ya, karena proton di dalam inti terikat sangat kuat bersama neutron oleh energi ikat inti sedangkan elektron tidak. Bila ingin membentuk sebuah atom baru yang lebih ringan maka Anda harus melepas sebuah proton yang terikat sangat kuat di dalam inti.

Setengah kilogram Hidrogen (deuteron) bergabung dengan 0,5 Hidrogen (triton) akan menghasilkan energi 13.4 kali lebih besar dari bom atom Hiroshima.

Sebagai gambaran untuk mengetahui seberapa besar energi inti mari kita menghitung energi yang diperlukan untuk memecah sebuah inti atom helium (mengandung 2 buah proton) menjadi dua buah inti Hidrogen (mengandung satu proton) yang dapat dihitung melalui reaksi berikut :

Energi + n (Neutron) + He(Helium) —–> H (Deutron) + H(Triton)

Selisih massa = massa produk – massa reaktan
= ( massa Deutorn + massa Triton)-(massa Helium +massa Neutron)
= (2,1014102 sma +3,016049sma)-(4,000602sma +1,008665sma) = 0.018884 sma
E = selisih masa (sma) x 931mEV/sma = 0,018884 smax931MeV/sma = 17,58MeV = 2,8 x 10 ^(-12) Joule

Energi tersebut adalah energi yang diperlukan untuk memecah sebuah atom Helium. Bila terdapat 1 kg Helium ( = 500 mol = 500 x6.02 x 10^ (23) atom), maka energi yang dibutuhkan adalah = 2,8 x 10 ^(-12) x 500 x6.02 x 10^ (23) = 8,428 x 10 ^(14) Joule. Bila 1 ton TNT setara dengan kekuatan 4,184 gigajoule, maka 1 kg helium sebanding dengan 201434,03 ton TNT.

Sebagai gambaran kota Kota Heroshima luluh lantak hanya dengan bom nuklir berkekuatan 15 000 ton TNT. Jadi bila anda ingin memecah 1 kg Helium menjadi Deutron dan Triton maka Anda harus menyiapkan energi sebesar 201434,03 ton TNT / 15 000 ton TNT = 13,4 kali energi yang telah menghancurkan kota Heroshima. Energi sebesar inilah yang kurang lebih menjaga inti atom helium agar tidak tercerai-berai menjadi inti atom hidrogen. Energi yang sama akan dibutuhkan bila anda ingin menceraiberaikanya. Jadi anda bisa memperkirakan berapa energi yang harus anda berikan bila anda ingin mengubah besi menjadi emas

Bila reaksi tersebut dibalik arahnya, maka reaksi ini akan menghasilkan energi yang mematikan atau dikenal dengan nama Bom Hidrogen (penggabungan dua inti Hidrogen menjadi inti helium). Setengah kilogram Hidrogen (deuteron) bergabung dengan 0,5 Hidrogen (triton) akan menghasilkan energi 13,4 kali lebih besar dari bom atom Hiroshima.

Itulah gambaran betapa besarnya energi yang ada pada sebuah inti atom. Ada sebuah energi yang sangat besar yang menjaga inti agar tetap menempel. Energi dahsyat itu adalah energi ikat inti yang ada karena ada lem, Gluon. Energi yang menjaga agar materi itu ada. Energi agar ada besi, ada emas, ada karbon, ada air, ada nasi, ada buah ada “apa saja” yang manusia butuhkan dan agar ada kehidupan. Bila energi ikat inti ini rendah, maka proton-proton dalam inti akan tercerai berai menjadi bentuk tunggal, alias proton akan berdiri sendiri-sendiri, alias atom akan hanya berproton satu. Alhasil alam semesta ini akan hanya ada atom hidrogen, seperti keadaan pada masa awal pemebentukan alam semesta yaitu beberapa saat setelah Big Bang.

Namun saat itu pasti tiba, saat atom tidak lagi mempunyai energi ikat. Energi ini pada saatnya nanti akan terlepas kembali. Membuat proton tercerai berai, membuat materi hancur. Tidak lagi ada Glue (lem), yang senantiasa menjaga inti. Tak terbayangkan kehancuran seperti apa yang akan terjadi bila energi ini terlepas?

Pengembalian energi itu pasti ada. Hari dimana energi-energi penyusun alam semesta ini termasuk energi inti atom telah dikembalikan kepada Allah karena telah habis waktunya bagi energi untuk menjalankan tugasnya menjaga eksistensi materi.