Elektron, Proton, dan Neutron

Elektron, Proton, dan Neutron – Pada topik sebelumnya, kalian telah belajar tentang sejarah keberadaan atom menurut ilmuwan. Nah, pada topik ini kalian akan belajar tentang partikel-partikel penyusun atom, yaitu elektron, proton, dan neutron.

Seperti yang telah kalian pelajari pada topik sebelumnya, atom merupakan partikel terkecil suatu zat yang tidak dapat dibagi lagi. Pada topik sebelumnya, para ilmuwan menganggap bahwa atom adalah partikel terkecil, ternyata masih ada lagi partikel penyusun atom yaitu elektron, proton dan neutron. Untuk memahami ketiganya, simak ulasan berikut.

1. Elektron

Pada tahun 1859 seorang ilmuwan asal Jerman—Julius Plucker—menemukan berkas sinar katoda. Penemuan tersebut dikembangkan oleh Hittorf (1869) dan William Crookes (1879 – 1885). Sinar katoda adalah sinar yang bergerak dengan kecepatan tinggi dan dapat menimbulkan bayangan di layar CRT (Cathode Ray Tube).

Pada tahun 1897, Ilmuwan asal Inggris—J.J Thomson—melanjutkan penelitian tentang sinar katoda tersebut. Dari hasil penelitiannya Thomson berpendapat bahwa, sinar katoda merupakan partikel karena dapat memutar baling-baling yang diletakkan diantara katoda dan anoda. Selain itu, ia juga meneliti pengaruh medan listrik dan medan magnet dalam tabung sinar katoda.

Ternyata sinar ini dapat dibelokkan oleh medan magnet dan medan listrik. Hal tersebut membuktikan bahwa di dalam atom masih terdapat partikel yang bermuatan negatif karena sinar dapat dibelokkan ke arah kutub positif medan listrik. Berdasarkan beberapa hasil di atas, Thomson menyatakan bahwa sinar katoda merupakan partikel penyusun atom (partikel subatom) yang bermuatan negatif dan selanjutnya disebut elektron.

Atom merupakan partikel yang bersifat netral. Oleh karena elektron bermuatan negatif, maka diperlukan partikel lain yang bermuatan positif untuk menetralkan muatan negatif elektron tersebut. Seperti pada contoh ilustrasi di atas, televisi yang ada di rumah kalian memiliki tabung (CRT atau Cathode Ray Tube) di dalamnya. CRT tersebut merupakan tabung sinar katoda yang berfungsi untuk menghasilkan gambar.

Gambar pada televisi dibentuk oleh titik-titik sinar katoda yang menumbuk layar. Oleh karena sinar katoda dipancarkan terus-menerus dan ditata sedemikian rupa, maka kalian dapat melihatnya sebagai sebuah gambar yang utuh dan bergerak.

2. Proton

Ditemukannya elektron menimbulkan pertanyaan baru mengenai susunan atom. Elektron merupakan penyusun atom yang bermuatan negatif, padahal atom bermuatan netral. Bagaimana mungkin atom bisa bersifat netral jika hanya terisi elektron di dalamnya? Hal tersebut menimbulkan prediksi akan adanya partikel lain di dalam atom. Pada tahun 1886,Goldstein dan Wien melakukan penelitian menggunakan tabung CRT yang didesain ulang.

Melalui penelitian tersebut, keduanya berhasil menemukan adanya partikel positif yang arahnya berbeda dengan arah gerak sinar katoda (sinar terusan atau sinar kanal). Setelah dilakukan penelitian lebih lanjut, terbukti bahwa partikel tersebut merupakan bagian dari atom yang disebut dengan proton.

3. Neutron

Ernest Rutherford melakukan penelitian lebih lanjut mengenai atom. Dalam penelitiannya,Rutherford menggunakan lempengan emas tipis yang ditembak dengan sinar alfa. Sinar alfa adalah sinar yang dipancarkan oleh zat radioaktif. Asumsi sebelumnya menganggap bahwa atom terdiri dari partikel yang bermuatan positif dan negatif, sehingga diharapkan sinar alfa yang ditembakkan tidak ada yang diteruskan.

Namun kenyataannya, sebagian besar sinar alfa justru dapat menembus lempeng emas. Dengan demikian, muncul asumsi baru bahwa proton dan elektron tidak tersusun secara rapat atau terdapat banyak rongga kosong di dalam atom.

Dari hasil percobaan ini, Rutherford telah menduga bagaimana susunan sebuah atom.Rutherford menyatakan hipotesanya bahwa atom tersusun dari inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi elektron yang bermuatan negatif. Muatan negatif elektron dapat mengimbangi muatan positif inti atom, sehinga atom bersifat netral. Saat dilakukan penelitian lebih lanjut, terbukti bahwa massa inti atom tidak seimbang dengan massa proton yang ada dalam inti, sehingga diprediksi masih ada partikel lain dalam inti atom selain proton.

Seperti penjelasan di atas, Rutherford (1920) menduga bahwa kemungkinan besar di dalam inti atom terdapat partikel lain yang tidak bermuatan. Oleh karena muatannya netral, partikel ini menjadi sulit dideteksi. Hipotesa ini terbukti pada tahun 1932, saat James Chadwick menemukan neutron. Dengan demikian, elektron, proton, dan neutron merupakan partikel penyusun suatu materi.

Elektron, Proton, dan Neutron | lookadmin | 4.5