Pulau kestabilan nuklir

Dalam fisika nuklir, pulau kestabilan adalah sekumpulan isotop dari unsur superberat yang diprediksi memiliki waktu paruh yang jauh lebih panjang daripada isotop-isotop superberat yang telah diketahui. Menurut prediksi ini, isotop-isotop tersebut akan muncul sebagai "pulau" di tabel nuklida, terpisah dari isotop-isotop stabil dan isotop radioaktif "primordial" yang berumur panjang. Secara teori, kestabilan anggota pulau ini terjadi akibat efek "bilangan ajaib" proton dan neutron yang menambah kestabilan inti atom. Jika berhasil ditemukan, anggota-anggota pulau ini diprediksi berada di penghujung tabel periodik yang telah diketahui, dengan jumlah neutron melebihi isotop-isotop yang telah ditemukan saat ini.

Terdapat sejumlah prediksi mengenai lokasi persis pulau kestabilan ini, kebanyakan menyebutkan wilayah di sekitar nomor atom (Z) 114 (kopernisium, Cn) dan 112 (flerovium, Fl) dan jumlah neutron (N) sekitar 184 yang diprediksi memiliki kulit neutron penuh.^[2] Model-model prediksi ini memperkirakan bahwa kulit penuh yang terdapat dalam nuklida-nuklida (inti atom) anggota pulau tersebut akan menambah kestabilan terhadap fisi (pembelahan) maupun peluruhan alfa. Efek terbesar dari fenomena ini diperkirakan berada dekat Z = 114 dan N = 184, tetapi unsur-unsur di sekitarnya pun diperkirakan ikut memiliki kestabilan tambahan. Selain itu, ada kemungkinan pulau-pulau kestabilan lain di sekitar nuklida lebih berat lagi yang memiliki bilangan ajaib ganda (baik jumlah proton dan neutronnya sama dengan bilangan ajaib). Menurut sebagian perkiraan, waktu paruh unsur-unsur dalam pulau kestabilan berkisar dalam hitungan menit atau hari, tetapi ada juga perkiraan yang memprediksi waktu paruh jutaan tahun.^[3]

Walaupun model kulit nuklir yang memprediksi keberadaan bilangan ajaib sudah digagas sejak tahun 1940-an, keberadaan inti atom superberat berumur panjang belum pernah didemonstrasikan secara pasti. Seperti unsur-unsur superberat lainnya, nuklida-nuklida anggota pulau kestabilan belum pernah ditemukan di alam, sehingga harus dibuat melalui reaksi nuklir agar dapat dipelajari. Para ilmuwan masih belum menemukan cara melakukan reaksi nuklir yang dapat menghasilkan anggota pulau kestabilan. Kemungkinan dibutuhkan jenis reaksi baru agar dapat menyintesis inti-inti atom yang berada di tengah pulau ini. Belakangan ini, telah terjadi sintesis unsur-unsur superberat hingga unsur dengan nomor atom 118 (oganeson) dan memiliki hingga 177 neutron, menunjukkan adanya efek kestabilan kecil di sekitar nomor atom 110—114 yang dapat berlanjut ke isotop-isotop lain, sehingga mendukung hipotesis keberadaan pulau kestabilan.^[2][4] Selain itu, beberapa inti atom superberat dengan nomor atom disekitar lokasi pulau kestabilan diduga ditemukan dalam kristal olivin dalam meteorit pada 2013. Pengamatan unsur superberat di alam ini belum dikonfirmasi melalui penelitian terpisah, tetapi jika benar dapat menjadi bukti kuat yang mendukung keberadaan pulau ini.

1. ^ Zagrebaev, V. (2012). Opportunities for synthesis of new superheavy nuclei (What really can be done within the next few years). 11th International Conference on Nucleus-Nucleus Collisions (NN2012). San Antonio, Texas, US. hlm. 24–28. Diarsipkan dari versi asli tanggal 3 March 2016. 
2. ^ ^{a b c} Karpov, A. V.; Zagrebaev, V. I.; Palenzuela, Y. M.; et al. (2012). "Decay properties and stability of the heaviest elements" (PDF). International Journal of Modern Physics E. 21 (2): 1250013–1—1250013–20. Bibcode:2012IJMPE..2150013K. doi:10.1142/S0218301312500139. Diarsipkan (PDF) dari versi asli tanggal 2016-12-03. Diakses tanggal 2019-11-15. 
3. ^ "Superheavy Element 114 Confirmed: A Stepping Stone to the Island of Stability". Berkeley Lab. 2009. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2019-07-20. Diakses tanggal 23 October 2019. 
4. ^ Oganessian, Yu. Ts.; Rykaczewski, K. (2015). "A beachhead on the island of stability". Physics Today. 68 (8): 32–38. Bibcode:2015PhT....68h..32O. doi:10.1063/PT.3.2880.