PERCOBAAN
METODE DETEKSI RADIASI
A.
Tujuan
1.
Mendeteksi
bahan radioaktif
2. Menentukan pengaruh jarak
terhadap intensitas radiasi
B.
Dasar Teori
Radiasi
merupakan suatu cara perambatan energi dari sumber energi ke lingkungannya
tanpa membutuhkan medium atau bahan penghantar tertentu. Radiasi nuklir
memiliki dua sifat yang khas yaitu tidak dapat dirasakan secara langsung dan
dapat menembus berbagai jenis bahan. Oleh karena itu, untuk menentukan ada atau
tidak adanya radiasi nuklir diperlukan suatu alat, yaitu pengukuran radiasi
yang digunakan untuk mengukur kuantitas, energi atau dosis radiasi.
Detektor
Geiger-Muller merupakan salah satu detektor yang berisi gas. Selain
Geiger-Muller masih ada detektor lain yang merupakan detektor isian yaitu
detektor ionisasi dan detektor proporsional. Ketiga macam detektor tersebut
secara garis besar prinsip kerjanya sama, yaitu sama-sama menggunakan medium
gas. Perbedaannya hanya terletak pada tegangan yang diberikan pada
masing-masing detektor tersebut. Detektor Geiger-Muller bekerja dengan cara
mengukur perubahan yang disebabkan oleh penyerapan energi radiasi oleh medium
penyerap. Sebenarnya terdapat banyak mekanisme yang terjadi di dalam detektor
tetapi yang sering digunakan adalah proses ionisasi dan proses sintilasi. Prinsip
kerja detektor Geiger-Muller pada umumnya didasarkan pada interaksi zarah
radiasi terhadap detektor (sensor) yang sedemikian rupa sehingga tanggapan
(respon) dari alat akan sebanding dengan efek radiasi atau sebanding dengan
sifat radiasi yang diukur. Detektor Geiger-Muller terdiri dari suatu tabung
logam atau gelas dilapisi logam yang biasanya diisi gas seperti argon, neon,
helium, atau lainnya (gas mulia dan gas poliatomik) dengan perbandingan
tertentu.
Pada
praktikum ini, praktikan diharapkan dapat mengenal tentang beberapa tipe
partikel seperti proton, elektron, neutron, foton, meson, dan anti partikelnya.
Para praktiken juga diharapkan dapat mengetahui cara kerja Geiger-Muller
seperti yang telah dijelaskan diatas. Selanjutnya dari kedua tujuan tersebut,
para praktikan diharapkan dapat menyebutkan dan menjelaskan jenis-jenis radiasi
yang terjadi di lingkungan sekitar kita.
Adapun jenis-jenis radiasi yang ada disekitar kita
antara lain radiasi ionisasi dan radiasi non-ionisasi. Radiasi ionisasi adalah
beberapa jenis radiasi yang memiliki energi cukup untuk mengionisasi partikel.
Sedangkan radiasi non-ionisasi merupakan jenis radiasi yang tidak membawa
energi cukup untuk mengionisasi atom atau molekul. Yang termasuk dalam radiasi
ionisasi antara lain Radiasi Alpha (α), Radiasi Beta (β), dan Radiasi Gamma
(γ). Sementara pada radiasi non-ionisasi terdapat radiasi neutron, radiasi
elektromagnetik, cahaya, dan radiasi thermal.
Peluruhan alpha (α) adalah jenis peluruhan radioaktif
dimana inti atom memancarkan partikel alpha dan dengan demikian mengubah (atau
meluruh) menjadi atom dengan nomor massa 4 kurang dan nomor atom 2 kurang.
Namun karena massa partikel yang tinggi sehingga memiliki sedikit energi dan
jarak yang rendah. Partikel alpha dapat dihentikan dengan selembar kertas (atau
kulit).
Peluruhan beta (β) adalah jenis peluruhan radioaktif
dimana partikel beta (elektron atau positron) dipancarkan. Radiasi beta-minus
(β-) terdiri dari sebuah elektron yang penuh energi. Radiasi ini
kurang mudah terionisasi daripada alpha, tetapi lebih tinggi daripada sinar
gamma. Elektron seringkali dapat dihentikan dengan beberapa sentimeter logam.
Radiasi ini terjadi ketika peluruhan neutron menjadi proton dalam nukleus,
melepaskan partikel beta, dan sebuah anti neutrino.
Radiasi beta-plus (β+) adalah emisi
positron. Jadi, tidak seperti β-, peluruhan β+ tidak
dapat terjadi dalam isolasi, karena memerlukan energi, massa neutron lebih
besar daripada massa proton. Peluruhan β+ hanya dapat terjadi
didalam nukleus ketika nilai energi yang mengikat dari nukleus induk lebih
kecil dari nukleus. Perbedaan antar energi ini masuk kedalam reaksi konversi
proton menjadi neutron, positron, dan anti neutrino. Dan ke energi kinetik dari
partikel-partikel.
Radiasi gamma atau sinar gamma adalah sebuah bentuk
berenergi dari radiasi elektromagnetik yang diproduksi oleh radioaktifitas atau
proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran elektron-positron.
Radiasi gamma terdiri dari foton dengan frekuensi lebih besar dari 1019 Hz. Radiasi
gamma bukan elektron atau neutron sehingga tidak dapat dihentikan hanya dengan
kertas atau udara, penyerapan sinar gamma lebih efektif pada materi dengan
nomor atom dan kepadatan yang tinggi. Bila sinar gamma bergerak melewati sebuah
materi maka penyerapan radiasi gamma proporsional sesuai dengan ketebalan
permukaan materi tersebut.
C.
Alat
dan bahan
a.
CGM
b.
Detektor
c.
Bahan
radioaktif (Sr, Na, dll)
d.
Mistar
D.
Langkah
– langkah kerja :
1.
Menyiapkan
alat dan bahan
2.
Menyusun
alat seperti gambar berikut :
|
CGM
|
|
detektor
|
|
s
|
|
radioaktif
|
3.
Menghubungkan
CGM dan detektor ke sumber tegangan.
4.
Memilih bahan radioaktif yang akan digunakan,
misal Sr. Selanjutnya meletakkan bahan radioaktif tersebut pada posisi yang
akan ditentukan.
5.
Mengatur
jarak antara bahan radioaktif dengan detektor, kemudian menekan tombol start
untuk memperoleh cacah data dengan waktu 10 detik.
6.
Melakukan
percobaan 10 kali pengulangan dengan memvariasi jarak .
7.
Mencatat
hasil percobaan pada tabulasi data.
E.
Tabulasi Data
|
NO
|
VARIASI JARAK
|
CACAH TIAP 10 DETIK
|
CACAH RATA-RATA TIAP 10 DETIK
|
CACAH RATA-RATA TIAP 1 DETIK
|
|
1.
|
1 cm
|
1895
|
1867.3
|
186.73
|
|
1756
|
||||
|
1994
|
||||
|
1778
|
||||
|
1794
|
||||
|
1935
|
||||
|
1898
|
||||
|
1882
|
||||
|
1\851
|
||||
|
1890
|
||||
|
2.
|
2 cm
|
1018
|
999
|
99.90
|
|
1005
|
||||
|
965
|
||||
|
1025
|
||||
|
1017
|
||||
|
996
|
||||
|
981
|
||||
|
961
|
||||
|
1006
|
||||
|
1016
|
||||
|
3.
|
3 cm
|
603
|
592.4
|
59.24
|
|
620
|
||||
|
620
|
||||
|
603
|
||||
|
626
|
||||
|
559
|
||||
|
571
|
||||
|
568
|
||||
|
546
|
||||
|
608
|
||||
|
4.
|
4 cm
|
505
|
491.7
|
49.17
|
|
482
|
||||
|
471
|
||||
|
511
|
||||
|
495
|
||||
|
498
|
||||
|
487
|
||||
|
478
|
||||
|
485
|
||||
|
505
|
||||
|
5.
|
5 cm
|
321
|
344.7
|
34.47
|
|
355
|
||||
|
367
|
||||
|
347
|
||||
|
343
|
||||
|
353
|
||||
|
336
|
||||
|
317
|
||||
|
313
|
||||
|
341
|
||||
|
6.
|
6 cm
|
231
|
241.5
|
24.15
|
|
235
|
||||
|
259
|
||||
|
255
|
||||
|
239
|
||||
|
236
|
||||
|
229
|
||||
|
255
|
||||
|
227
|
||||
|
249
|
||||
|
7.
|
7 cm
|
206
|
192,4
|
19.24
|
|
191
|
||||
|
209
|
||||
|
192
|
||||
|
201
|
||||
|
170
|
||||
|
191
|
||||
|
180
|
||||
|
199
|
||||
|
185
|
||||
|
8.
|
8 cm
|
156
|
149.5
|
14.95
|
|
166
|
||||
|
140
|
||||
|
141
|
||||
|
129
|
||||
|
162
|
||||
|
149
|
||||
|
164
|
||||
|
142
|
||||
|
146
|
||||
|
9.
|
9 cm
|
123
|
126.4
|
12.64
|
|
132
|
||||
|
124
|
||||
|
120
|
||||
|
136
|
||||
|
119
|
||||
|
127
|
||||
|
136
|
||||
|
123
|
||||
|
124
|
||||
|
10.
|
10 cm
|
115
|
113.6
|
11.36
|
|
119
|
||||
|
110
|
||||
|
118
|
||||
|
120
|
||||
|
125
|
||||
|
101
|
||||
|
105
|
||||
|
98
|
||||
|
125
|
F.
Analisis Data
Menganalisis
data dengan aplikasi origin :
Polynomial
Regression for Data1_B:
Y = A +
B1*X + B2*X^2
Parameter Value Error
------------------------------------------------------------
A 2194,75 207,95453
B1 -589,74288 95,48462
B2 41,37045 9,31243
------------------------------------------------------------
R-Square(COD) SD N P
------------------------------------------------------------
0,93707 163,43256 9 2,49179E-4
------------------------------------------------------------
G.
Pembahasan
Pada percobaan Metode
Deteksi Radiasi ini bertujuan untuk mendeteksi bahan radioaktif dan menentukan
pengaruh jarak terhadap intensitas radiasi, bahan radioaktif yang kami gunakan
yaitu Sr (Strontium).
Dari data hasil
pengamatan Praktikum Pengaruh Jarak terhadap Intensitas Radiasi diatas, dapat
diketahui bahwa jumlah partikel radioaktif yang dapat terdeteksi oleh alat
Geiger Muller pada jarak sebesar 1 cm sebanyak
1867.3 count/10 sec, pada jarak 2 cm sebanyak 999
count/10 sec, jarak 3 cm sebanyak
592,4 count/10 sec,jarak 4 cm
sebanyak 491,7 count/10 sec, dan pada jarak 5 cm jumlah partikel radioaktif
yang dapat terdeteksi sebanyak 347,7
count/10 sec, jarak 6 cm jumlah partikel radioaktif yang dapat
terdeteksi sebanyak 241,5 count/10 sec,
jarak 7 cm jumlah partikel radioaktif yang dapat terdeteksi sebanyak 206 count/10 sec, jarak 8 cm jumlah partikel
radioaktif yang dapat terdeteksi sebanyak 156
count/10 sec, jarak 9 cm jumlah partikel radioaktif yang dapat
terdeteksi sebanyak 123 count/10 sec,
jarak 10 cm jumlah partikel radioaktif yang dapat terdeteksi sebanyak 115
count/10 sec. Sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin dekat jarak
pemancaran maka nilai intensitas radiasi yang terdeteksi oleh alat
Geiger-Muller semakin banyak seperti yang telah digambarkan pada grafik
hubungan jarak pemancaran dengan intensitas radiasi.
Grafik 1. Pengaruh Jarak Terhadap Intensitas
Radiasi
Jika
ditinjau dari bahan radioaktif yang digunakan pada praktikum ini Sr-90, dapat
diketahui bahwa nilai intensitas radiasi yang dipancarkan oleh bahan Sr-90
memiliki nilai intensitas radiasi yang relatif lebih besar dibandingkan dengan
nilai intensitas radiasi yang dipancarkan oleh bahan Co-60 dan Am-241.
G. Kesimpulan
Dari
percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa :
·
Semakin
jauh jarak bahan radioaktif dengan detektor maka semakin kecil hasil cacah data
yang diperoleh.
·
Zat
radioaktif yaitu zat yang dapat memancarkan radiasi secara spontan tanpa
pengaruh dari luar
·
Prinsip
kerja percobaan Geiger Muller adalah dapat digunakan untuk mendeteksi radiasi
alfa dan beta
·
Semakin
jauh jarak antara tabung Geiger kontra dengan sumber radiasi maka presentase
penurunan tarif hitungnya yaitu akan semakin berkurang
·
Ketebalan
suatu bahan mempengaruhi tingkat radiasinya, apabila semakin tebal bahan maka
akan mengurangi intensitas radiasi yang dideteksi oleh pencacah Geiger Muller
