Mengenal Partikel Elementer (bagian 1) : Partikel Penyusun Atom

Pandanglah sebuah benda di hadapan anda. Katakanlah itu sebuah sendok yang terbuat dari besi. Bayangkanlah anda membelah sendok itu. Apa yang terjadi jika salah satu potongan itu kita belah lagi dan kemudian anda ambil potongan yang lebih kecil kemudian kita belah lagi dan seterusnya ?  Aristoteles mengatakan bahwa pembelahan itu dapat terus menerus dilakukan sampai dengan seluruh materi sendok itu habis atau lenyap. Namun Democritus berpendapat bahwa proses pembelahan itu suatu ketika akan berhenti di mana saat itu kita akan mendapatkan zat yang tidak bias terbagi lagi yang dinamakan Atom oleh Democritus ( a = tidak ; thomos = terbagi). Pendapat Democritus kemudian lebih diterima secara nalar daripada pendapat Aristoteles.. Namun saat itu masih bersifat filsafat belum secara ilmiah. Tapi ini menandai lahirnya istilah Atom.

Teori atom secara ilmiah pertama kali diperkenalkan oleh seorang kimiawan Inggris yang bernama John Dalton. Namun pendapat bahwa atom adalah bagian terkecil dari suatu zat yang tak dapat terbagi tetap dibenarkan oleh Dalton. Pendapat ini bertahan cukup lama sampai ditemukan elektron pertama kali oleh JJ Thompson pada tahun 1897 dengan percobaan tabung hampa di Laboratorium Cavendish Universitas Cambridge.

Ia menyelidiki teka teki lama yg disebut sinar katoda. Percobaannya mendorong untuk mengajukan gagasan berani : “ sinar misterius itu adalah aliran partikel yang jauh lebih kecil dari pada atom ;aliran partikel tersebut secara fakta adalah serpihan-serpihan atom yang teramat kecil”. Ia menyebut partikel-partikel ini "butiran-butiran", dan menyarankan bahwa butiran-butiran tersebut mungkin penyusun materi dalam atom. Terasa mengejutkan untuk membayangkan bahwa terdapat partikel dalam atom - kebanyakan orang memikirkan bahwa atom tak terbagi, yakni satuan paling kecil dari materi. Partikel itu kemudian diberi nama elektron. Elektron bermuatan negatif.

Jika atom yg netral bisa memancarkan elektron yang bermuatan negatif, tentu saja atom mengandung sesuatu yang bermuatan positif. Thomson kemudian mengemukakan model atomnya yg sering disebut model atom roti kismis yang bunyinya: “ Atom terdiri dari bola pejal yang bermuatan positif dengan elektron yang bermuatan negatif tersebar merata di atas permukaannya sehingga secara keseluruhan atom bermuatan netral”. Disebut roti kismis, karena bola pejalnya serupa dengan roti dan elektronnya dianalogikan dengan kismis. Sejak saat itu anggapan bahwa atom adalah partikel yang tidak terbagi menjadi gugur, namun istilah atom tetap terpakai sekalipun maknanya tidak lagi sesuai dengan arti asal nama tersebut.

Model atom roti kismis ini tidak bertahan lama. Rutherford dengan percobaan sinar alfa menunjukaan bahwa sebagian besar atom sebenarnya terdiri dari ruang kosong. Rutherford kemudian mengusulkan model atom yang disebut dengan model atom tata surya. Model atom Rutherford: “ Atom terdiri dari inti kecil postif yang sangat padat yg sebagian besar massa atom terkumpul di dalam inti, dan elektron elektron yang bermuatan negatif mengelilingi inti pada jarak yang cukup jauh seperti planet planet mengelilingi matahari dalam tata surya. Model ini mengandung kesuksesan yang cukup besar, karena bersesuaian dengan mekanika Newton dan listrik statis. Namun model ini juga mengandung kelemahan yang kemudian disempurnakan dengan model atom Bohr dan selanjutnya Mekanika Kuantum.

Dari penyelidikan ditemukan bahwa ternyata inti atom bukanlah partikel tunggal dalam artian memiliki struktur. Ini diperkuat dengan ditemukannya partikel yang tidak bermuatan oleh James Chadwick pada tahun 1932. Partikel itu dinamakan neutron. Adapun partikel yang bermuatan positif yang juga menyusun inti atom adalah proton yang muatannya tepat sama dengan elektron hanya berlawanan tanda saja. Jadi pada sebuah atom secara umum terdiri dari elektron , proton, dan neutron. Proton dan neutron menyusun inti atom ( disebut juga nukleon) dan elektron mengelilingi inti atom. Hanya Hidrogen yang tidak mengandung neutron.

Ternyata proton dan neutron pun ada penyusunnya….Ikuti terus kelanjutan dari seri ini…