Seperti apa Atom itu?

Mungkin Anda pernah melihat gambar tata surya dengan matahari di tengah dan beberapa planet, yang salah satunya adalah Bumi kita, berputar mengelilinginya. Kecuali kenyataan bahwa atomnya begitu kecil, dan matahari dan planet-planet begitu besar, keduanya sangat mirip. Setiap atom memiliki pusat, disebut nukleusnya. Di pusat ini ada satu atau lebih partikel yang disebut proton. Proton adalah partikel yang memiliki muatan listrik positif. Bergulir di sekitar pusat ini, atau nukleus, adalah partikel listrik negatif yang disebut elektron.

Sebuah elektron sangat ringan. Diperlukan 1.845 elektron untuk menimbang sebanyak satu proton. Seperti yang bisa Anda baca di artikel tentang listrik, listrik positif dan negatif saling menarik. Anda mungkin telah melihat bagaimana ini bekerja dengan dua magnet. Setiap magnet memiliki ujung positif dan ujung negatif. Sentuh ujung positif satu magnet ke ujung negatif yang lain dan mereka akan saling menempel; Tapi dua ujung negatif, atau dua ujung positif, tidak akan tetap bersama. Atom disatukan karena proton menjadi positif dan elektron negatif. Setiap atom memiliki begitu banyak proton sebagai elektron, sehingga saling positif dan negatif saling menyeimbangkan. Inti atom hidrogen memiliki satu proton, dan karenanya atom hidrogen memiliki satu elektron. Semua atom lainnya lebih berat daripada hidrogen, memiliki dua atau lebih proton di nukleusnya. “Jumlah atom” unsur apapun adalah jumlah proton dan elektron di masing-masing atomnya. Misalnya, nomor atom hidrogen adalah 1. Teori atom sangat berguna dalam mempelajari lebih lanjut.

Jumlah atom uranium adalah 92, karena ada 92 proton dan 92 elektron dalam atom uranium. Masih ada partikel lain yang membentuk atom. Ini disebut neutron. Berat neutron hampir sama dengan proton, tapi tidak memiliki muatan listrik sama sekali, baik positif maupun negatif. Neutron hanya ditemukan di nukleus atom, seperti proton. Neutron menambah berat atom. Karena neutron ini, elemen yang sama mungkin memiliki atom dengan bobot yang berbeda. Atom yang berbeda dari unsur yang sama disebut isotop. Uranium, misalnya, memiliki beberapa isotop. Atom uranium selalu memiliki 92 proton adalah nukleusnya, namun salah satu isotopnya, yang disebut U-238, memiliki 146 neutron (146 neutron + 92 proton = 238), sedangkan isotop yang disebut U-235 memiliki 143 neutron di nukleusnya (143 + 92 = 235).

Bobot atom kira-kira sama dengan neutron ditambah proton; Sebagai contoh, berat atom U-238 adalah sekitar 238. Unsur stabil terdiri dari atom yang tidak cepat membuang partikelnya – proton, neutron, dan elektronnya – dalam bentuk sinar. Unsur ringan biasanya stabil. Elemen yang lebih berat seringkali tidak stabil. Mereka mudah terurai menjadi isotop yang berbeda dan bahkan menjadi elemen yang berbeda. Hal ini dijelaskan dalam artikel tentang energi atom dan aktivitas radio.

Ratusan tahun yang lalu ada orang yang disebut alkemis yang mencoba mengubah logam murah, seperti timbal, menjadi emas. Mereka tidak pernah berhasil, tapi hari ini adalah mungkin untuk mengubah beberapa elemen menjadi elemen lain dengan mengubah jumlah proton, neutron dan elektron di dalamnya. Untuk melakukan ini, kita harus melumpuhkan beberapa partikel, atau menambahkan partikel lainnya. Hal ini sangat sulit dilakukan, karena kekuatan yang mengikat partikel bersama sangat besar. Tapi seiring kemajuan ilmu pengetahuan, ini semakin banyak dilakukan.