Laporan Praktikum Fisika Eksperimental Lanjut Laboratorium Radiasi. PERCOBAAN R2 EKSPERIMEN RADIASI β DAN γ Dosen Pembina : Drs. R. Arif Wibowo, M.

dokumen-dokumen yang mirip
Penentuan Spektrum Energi dan Energi Resolusi β dan γ Menggunakan MCA (Multi Channel Analizer)

EKSPERIMEN SPEKTROSKOPI RADIASI ALFA

EKSPERIMEN HAMBURAN RUTHERFORD

SPEKTROSKOPI-γ (GAMMA)

Partikel sinar beta membentuk spektrum elektromagnetik dengan energi

SPEKTROSKOPI-γ (GAMMA)

Laporan Praktikum Fisika Eksperimental Lanjut Laboratorium Radiasi

PENEMUAN RADIOAKTIVITAS. Sulistyani, M.Si.

PELURUHAN GAMMA ( ) dengan memancarkan foton (gelombang elektromagnetik) yang dikenal dengan sinar gamma ( ).

INTERAKSI RADIASI DENGAN MATERI NANIK DWI NURHAYATI,S.SI,M.SI

BAB I Jenis Radiasi dan Interaksinya dengan Materi

PELURUHAN RADIOAKTIF

Pusat Pendidikan dan Pelatihan Badan Tenaga Nuklir Nasional

FISIKA ATOM & RADIASI

KIMIA INTI DAN RADIOKIMIA. Stabilitas Nuklir dan Peluruhan Radioaktif

VII. PELURUHAN GAMMA. Sub-pokok Bahasan Meliputi: Peluruhan Gamma Absorbsi Sinar Gamma Interaksi Sinar Gamma dengan Materi

PERTEMUAN KEEMPAT FISIKA MODERN TEORI KUANTUM TENTANG RADIASI ELEKTROMAGNET TEKNIK PERTAMBANGAN UNIVERSITAS MULAWARMAN

PENEMUAN RADIOAKTIVITAS. Sulistyani, M.Si.

RADIOKIMIA Tipe peluruhan inti

PERCOBAAN PEMBELOKAN RADIASI SINAR BETA OLEH MEDAN MAGNET

Kecepatan Korosi Oleh 3 Bahan Oksidan Pada Plat Besi

BAB II RADIASI PENGION

Materi. Radioaktif Radiasi Proteksi Radiasi

Jumlah Proton = Z Jumlah Neutron = A Z Jumlah elektron = Z ( untuk atom netral)

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

BAB II PROSES-PROSES PELURUHAN RADIOAKTIF

PELURUHAN SINAR GAMMA

RENCANA PERKULIAHAN FISIKA INTI Pertemuan Ke: 1

Sistem Pencacah dan Spektroskopi

PERCOBAAN EFEK FOTOLISTRIK

Xpedia Fisika. Soal Fismod 1

Radioaktivitas dan Reaksi Nuklir. Rida SNM

PAKET SOAL LATIHAN FISIKA, 2 / 2

RADIASI BETA (β) RINGKASAN

SOAL LATIHAN PEMBINAAN JARAK JAUH IPhO 2017 PEKAN VIII

Kurikulum 2013 Kelas 12 Fisika

+ + MODUL PRAKTIKUM FISIKA MODERN DIFRAKSI SINAR X

MODUL 2 STATISTIKA RADIOAKTIVITAS

REAKSI NUKLIR NANIK DWI NURHAYATI,S.SI, M.SI

INTI DAN RADIOAKTIVITAS

Eksperimen e/m Elektron

MODEL ATOM. Atom : bagian terkecil suatu elemen yg merupakan suatu partikel netral, dimana jumlah muatan listrik positif dan negatif sama.

FISIKA MODERN UNIT. Radiasi Benda Hitam. Hamburan Compton & Efek Fotolistrik. Kumpulan Soal Latihan UN

DAFTAR ISI BAB I PENDAHULUAN

Pusat Pendidikan dan Pelatihan Badan Tenaga Nuklir Nasional

PELURUHAN RADIOAKTIF. NANIK DWI NURHAYATI,S.Si,M.Si nanikdn.staff.uns.ac.id

Antiremed Kelas 12 Fisika

Xpedia Fisika. Soal Fismod 2

: Dr. Budi Mulyanti, MSi. Pertemuan ke-16

2. Dari reaksi : akan dihasilkan netron dan unsur dengan nomor massa... A. 6

Fisika Modern (Teori Atom)

Fisika EBTANAS Tahun 1996

Fungsi distribusi spektrum P (λ,t) dapat dihitung dari termodinamika klasik secara langsung, dan hasilnya dapat dibandingkan dengan Gambar 1.

Oleh ADI GUNAWAN XII IPA 2 FISIKA INTI DAN RADIOAKTIVITAS

PERCOBAAN MILIKAN. Gaya gesek, gaya yang arahnya melawan gaya gravitasi, dalam hal ini sama dengan gaya Stokes. oil

Copyright all right reserved

REAKSI NUKLIR NANIK DWI NURHAYATI,S.SI, M.SI. nanikdn.staff.uns.ac.id nanikdn.staff.fkip.uns.ac.id / (0271)

DETEKTOR RADIASI INTI. Sulistyani, M.Si.

BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang

Radioaktivitas Henry Becquerel Piere Curie Marie Curie

Kunci dan pembahasan soal ini bisa dilihat di dengan memasukkan kode 5976 ke menu search. Copyright 2017 Zenius Education

Eksperimen FRANCK - HERTZ

STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK Kimia SMK KELAS X SEMESTER 1 SMK MUHAMMADIYAH 3 METRO

Penentuan Energi Eksitasi Elektron dan Panjang Gelombang Foton Menggunakan Percobaan Franck-Hertz

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN ( RPP 01 )

PENGUKURAN KONSTANTA PLANCK DAN FUNGSI KERJA SUATU BAHAN DENGAN EKSPERIMEN EFEK FOTOLISTRIK

SISTEM PENCACAHAN RADIASI DENGAN DETEKTOR SINTILASI

PENGUKURAN RADIOAKTIF MENGGUNAKAN DETEKTOR NaI, STUDI KASUS LUMPUR LAPINDO

JURNAL SAINS DAN SENI ITS Vol. 4, No.1, (2015) ( X Print) 1. Konstanta Planck

BAB 1 PERKEMBANGAN TEORI ATOM

DISTRIBUSI ENERGI ATOM BERDASARKAN TEMPERATUR PADA PERCOBAAN FRANK HERTZ

X-Ray Fluorescence Spectrometer (XRF)

Perbandingan Kinerja Detektor NaI(Tl) Dengan Detektor CsI(Tl) Pada Spektroskopi Radiasi Gamma

Penentuan Efisiensi Beta Terhadap Gamma Pada Detektor Geiger Muller

ARSIP SOAL UJIAN NASIONAL FISIKA (BESERA PEMBAHASANNYA) TAHUN 1996

Terdiri atas inti atom dan elektron yang berada diluar atom. Inti atom tersusun atas proton dan netron.

LAPORAN FISIKA EKSPERIMENTAL I

LAPORAN PRAKTIKUM SPEKTROSKOPI XRF DENGAN DETEKTOR SEMIKODUKTOR Cd Te

Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya. Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya

Dasar Fisika Radiasi. Daftar Isi

PENGUKURAN KARAKTERISTIK SEL SURYA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Runusan Masalah

Fisika EBTANAS Tahun 1991

CATATAN KULIAH PENGANTAR SPEKSTOSKOPI. Diah Ayu Suci Kinasih Departemen Fisika Universitas Diponegoro Semarang 2016

Dualisme Partikel Gelombang

ENERGETIKA KESTABILAN INTI. Sulistyani, M.Si.

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD 01) FISIKA INTI

Penentuan karakteristik cacahan pada counter dengan menggunakan sumber standar 152 Eu, 60 Co dan 137 Cs

ALAT UKUR RADIASI. Badan Pengawas Tenaga Nuklir. Jl. MH Thamrin, No. 55, Jakarta Telepon : (021)

Perkembangan Model Atom. Semester 1

PERCOBAAN e/m ELEKTRON

TEORI DASAR RADIOTERAPI

LAPORAN FISIKA EKSPERIMENTAL I

BAB FISIKA ATOM I. SOAL PILIHAN GANDA

BAB II Besaran dan Satuan Radiasi

1. Diameter suatu benda diukur dengan jangka sorong seperti gambar berikut ini.

Inti atom Radioaktivitas. Purwanti Widhy H, M.Pd


OXEA - Alat Analisis Unsur Online

TEORI PERKEMBANGAN ATOM

Transkripsi:

Laporan Praktikum Fisika Eksperimental Lanjut Laboratorium Radiasi PERCOBAAN R2 EKSPERIMEN RADIASI β DAN γ Dosen Pembina : Drs. R. Arif Wibowo, M.Si Septia Kholimatussa diah* (891325), Mirza Andiana D.P.* (891343), Lailatul Badriyah* (891356) *Program Studi S-1 Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga Abstrak Terdapat tiga jenis peluruhan radioaktif, yakni peluruhan partikel alfa, beta, dan gamma. Telah dilakukan Eksperimen Radiasi β dan γ yang bertujuan untuk mempelajari spektrum energi radiasi dan menentukan energi puncak radiasi β dan γ. Eksperimen dilakukan menggunakan inti Na-22 sebagai sumber radiasi partikel beta positif atau positron dan inti Sr-9 sebagai sumber radiasi partikel beta atau elektron. Berdasarkan analisis data pengamatan, diperoleh bahwa pada proses peluruhan Na-22 menjadi Ne-22 didapat energi partikel beta positif sebesar dengan resolusi 8,2143%. Sedangkan pada proses peluruhan Sr-9 menjadi Y-9 dihasilkan partikel beta dengan energi sebesar dengan resolusi 375%. Pada percobaan kali ini, tidak dilakukan pengambilan data untuk sumber radiasi gamma. Kata kunci : beta, beta positif, elektron, energi, gamma, partikel, peluruhan, positron, resolusi, spektrum 1. METODE PENELITIAN Pada eksperimen kali ini, praktikan mencoba mempelajari spektrum radiasi β dan γ dengan menggunakan MCA (Multi Channel Analyzer) yang memiliki prinsip kerja hampir sama dengan SCA (Single Channel Analyzer) yakni dengan mencacah pulsa-pulsa yang tinggi amplitudonya tidak melebihi dari ambang atas dan ambang bawah dari alat pencacah tersebut. Hanya saja MCA terdiri dari beberapa komponen yang lebih rumit dibandingkan dengan SCA. Selain itu, MCA juga dapat membuat spektrum radiasi-β dan radiasi-γ secara sekaligus karena memiliki pencacah lebih dari 1 saluran. 1

Dalam eksperimen yang telah dilakukan, praktikan menyiapkan dan mensetting alat-alat yang akan digunakan dalam eksperimen ini. Setelah selesai kami menyiapkan bahan atau unsur radioaktif yang akan dicacah yakni Co-6,Sr-9 dan Na-22. Dalam pencacahan unsur radioaktif ini harus dilakukan secara berurutan agar tidak terjadi kesalahan pengambilan data. Unsur yang pertama adalah Co-6 yang kemudian diletakkan pada detektor sintilator (Leybold 559 9). Setelah selesai, komponen komputer dihidupkan dan program MCA yang ada pada komputer diaktifkan. Untuk memperolah spektrum radiasi bahan, power supply dinyalakan dan ditentukan tegangannya sehingga program MCA dapat membaca spektrum radiasi yang dikeluarkan oleh bahan. Dalam hal ini tegangan yang digunakan adalah 825 Volt. Setelah tegangan ditentukan, program MCA dijalankan dan didapatkan spektrum radiasi dari Co-6 yang kemudian setiap nilai cacahan disimpan datanya untuk dibuat grafik. Dari data grafik yang didapatkan, nantinya akan dibandingkan dengan spektrum radiasi bahan yang lain. Setelah pengambilan data dari Co-6 selesai, berikutnya adalah Na-22 dengan langkah-langkah yang sama seperti yang dilakukan pada Co-6. Begitupun dengan Sr-9. 2. DATA DAN ANALISIS (terlampir) 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Resolusi merupakan salah satu parameter penting pada pencacahan radiasi menggunakan detektor. Resolusi atau daya pisah energi radiasi menunjukkan kemampuan detektor untuk membedakan spektrum dengan energi yang berbedabeda. Sehingga semakin besar resolusinya, semakin baik kinerja detektor tersebut dalam membedakan spektrum. Pada eksperimen kali ini, sumber radiasi Co-6 digunakan sebagai kalibrator untuk menentukan spektrum terbaik yang ditandai dengan tingginya resolusi (mendekati 1%). Berdasarkan analisis data, didapat : Sumber HV (Volt) Resolusi 65 733,3% 7 27,6% 75 2,% Co-6 8 1,96% 825 189,6% 85 168,4% Maka yang dipakai sebagai spektrum kalibrator adalah sumber Co-6 dengan HV 85 Volt. Persamaan regresi linear yang diperoleh adalah ; dengan y adalah energi, dan x 2

adalah nomor kanal. Persamaan inilah yang selanjutnya akan digunakan sebagai patokan untuk mencari energi awal (E ) peluruhan inti yang lain. sekurang-kurangnya, elektron sangat mungkin terjadi. maka penciptaan a. Peluruhan beta (β) Sinar beta (β) merupakan radiasi partikel yang bermuatan negatif. Sinar partikel beta merupakan elektron yang berasal dari inti atom. Energi sinar ini sangat bervariasi, selain itu memiliki daya tembus yang lebih besar dibandingkan dengan sinar partikel alfa, tetapi daya peng-ion-nya lebih lemah. Sinar beta sangat energik dan dapat menembus sampai 3 cm dalam udara. Dalam peluruhan beta, sebuah proton berubah menjadi inti atau sebaliknya. Jadi Z dan N masing-masinng berubah satu satuan, tetapi A tidak berubah. Pada peluruhan beta, yang paling utama adalah sebuah netron meluruh menjadi sebuah proton dan sebuah elektron. Ketika proses peluruhan ini pertama kali dipelajari, partikel yang dipancarkan disebut partikel beta, kemudian baru diketahui bahwa partikel itu adalah elektron. Elektron yang dipancarkan pada peluruhan beta bukanlah elektron kulit atom dan juga bukan elektron yang semula berada dalam inti. Tetapi elektron ini diciptakan oleh intidari energi yang ada. Jika ada beda energi diam Grafik distribusi energi partikel beta (absis : energi kinetik, ordinat : jumlah elektron) Sr-9, HV 825 Volt 3 2 1 2 4-1 Grafik distribusi energi partikel beta Sr-9 (absis : energi kinetik, ordinat : jumlah elektron) Unsur 11 Na 22 merupakan salah satu unsur radioaktif yang memancarkan radiasi beta pada proses peluruhannya menjadi inti 1 Ne 22. Pada proses peluruhan beta ini, dihasilkan suatu partikel beta positif ( +1 β ) atau disebut sebagai positron (e + ). Reaksi peluruhan yang terjadi adalah : 11Na 22 1Ne 22 + +1 β + υ e e + adalah elektron positif atau positron yang merupakan antipartikel dari elektron. Positron memiliki massa sama dengan elektron, tetapi memiliki muatan elektrik 3

yang berlawanan. Apabila positron bertemu dengan elektron, keduanya akan bergabung dan musnah. Proses ini dinamakan anhilasi. Energi keduanya berubah menjadi gelombang elektromagnetik. Grafik distribusi energi positron (absis : energi kinetik, ordinat : jumlah positron) Na-22, HV 825 Volt 4 3 2 1-1 2 4 Grafik distribusi energi positron Na-22 (absis : nomor kanal, ordinat : jumlah cacahan) Berdasarkan literatur, energi kinetik positron hasil peluruhan Na-22 diperoleh dari : Sedangkan berdasarkan analisis data pengamatan diperoleh bahwa nilai energi puncak positron dari peluruhan Na- 22 sebesar sehingga persentase kesalahan hitung adalah sebesar 17,16%. Resolusi atau daya pisah energi radiasi untuk unsur Na-22 diperoleh sebesar 8,2143%. Selain 11 Na 22, unsur lainnya yang juga menghasilkan partikel beta dalam proses peluruhan adalah 38Sr 9. Reaksi peluruhannya adalah sebagai berikut : 38Sr 9 39Y 9 + -1 β +υ e Berdasarkan literatur, energi kinetik positron hasil peluruhan Na-22 diperoleh dari : Sedangkan berdasarkan analisis data pengamatan diperoleh bahwa nilai energi puncak elektron dari peluruhan Sr- 9 sebesar sehingga persentase kesalahan hitung adalah sebesar 87,29%. Resolusi atau daya pisah energi radiasi untuk unsur Sr-9 diperoleh sebesar 375%. Satu hal yang menarik, karena partikel beta bermuatan listrik dan bergerak dengan kecepatan tinggi, apabila 4

melintas dekat inti atom, maka gaya elektrostatik inti menyebabkan partikel beta membelok dengan tajam. Peristiwa ini partikel beta kehilangan energinya dengan memancarkan gelombang elektromagnetik yang dikenal sebagai sinar-x Bremsstrahlung. b. Peluruhan gamma (γ) Sinar gamma (ɤ) adalah bentuk radiasi elektromagnetik yang berenergi tinggi, tidak memiliki muatan dan tidak memiliki massa. Sinar gamma diproduksi oleh radioaktif atat proses nuklit seperi penghancuran positron-elektron. Sinar yang membentuk spektrum elektromagnetik ini adalah energi tertinggi dibandingkan dengan sinar alfa dan beta. Sinar gamma mempunyai daya tembus, tetapi kurang bisa mengionisasi. Peluruhan gamma terjadi bila suatu inti atom metastabil bertransformasi menjadi inti atom stabil dengan memancarkan partikel gamma. Partikel gamma tidak bermassa dan tidak bermuatan, atau disebut foton, yaitu paket energi elektromagnetik diskrit. Salah satu contoh unsur yang akan menghasilkan partikel gamma ketika meluruh adalah Cs-137, namun praktikan tidak mengambil data untuk peluruhan gamma. 4. KESIMPULAN 1. 11 Na 22 merupakan inti yang memancarkan partikel beta positif atau positron dalam proses peluruhan menjadi inti 1Ne 22. Berdasarkan analisis data, energi puncak positron yang dihasilkan adalah dengan persentase kesalahan 17,16%. Daya pisah energi radiasi Na-22 sebesar 8,2143%. 2. 38 Sr 9 merupakan inti yang memancarkan partikel beta atau elektron dalam proses peluruhan menjadi inti 39Y 9. Berdasarkan analisis data, diperoleh energi puncak radiasi elektron sebesar dengan persentase kesalahan sebesar 87,29% dan resolusi Sr-9 sebesar 375%. 5. DAFTAR PUSTAKA Beiser, Arthur. 1987. Konsep Fisika Modern. Jakarta : Penerbit Erlangga. http://id.wikipedia.org/ http://staff.undip.ac.id/fisika/ekohidayanto/ files/29/11/7-peluruhangamma.pdf Tanggal akses : 13 Mei 212. Krane, Kenneth. 28. Fisika Modern. Jakarta : Penerbit Erlangga. Pramuditya, Syeilendra. 25. Analisis Neutronik, Termal Hidrolik, dan Termodinamik pada Perancangan 5

Pressurized Water Reactor. http://syeilendrapramuditya.word press.com. Tanggal akses : 13 Mei 212. Sulaiman, dkk. 27. Pemisahan dan Karakterisasi Spesi Senyawa Kompleks Ytrium-9 dan Stronsium-9 dengan Elektroforesis Kertas. JFN, Vol. 1 No. 2 November 27. 6. TENTANG PENULIS Penulis : Septia Kholimatussa diah NIM. 891325 Anggota 1 : Mirza Andiana Devita P. NIM. 891343 Anggota 2 : Lailatul Badriyah NIM. 891356 6

LAMPIRAN I Data Hasil Pengamatan a. Penentuan jumlah cacahan latar (background) 16 14 12 1 8 6 4 2-2 Background, HV 65 Volt 1 2 3 4 5 6 7 16 14 12 1 8 6 4 2-2 Background, HV 7 Volt 1 2 3 4 5 6 7 8 7

18 16 14 12 1 8 6 4 2-2 Background, HV 75 Volt 1 2 3 4 5 6 7 8 14 Background, HV 8 Volt 12 1 8 6 4 2-2 2 4 6 8 1 12 Background, HV 825 Volt 1 8 6 4 2-2 1 2 3 4 5 6 7 8

12 Background, HV 85 Volt 1 8 6 4 2-2 1 2 3 4 5 6 7 b. Penentuan jumlah cacahan Co-6 sebagai kalibrator 14 Co-6, HV 65 Volt 12 1 8 6 4 2-2 1 2 3 4 5 6 7 9

Co-6, HV 7 Volt 14 12 1 8 6 4 2-2 1 2 3 4 5 6 7 Co-6, HV 75 Volt 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2-2 1 2 3 4 5 6 7 Co-6, HV 8 Volt 7 6 5 4 3 2 1-1 2 4 6 8 1 1

6 Co-6, HV 825 Volt 5 4 3 2 1-1 1 2 3 4 5 6 7 6 Co-6, HV 85 Volt 5 4 3 2 1-1 1 2 3 4 5 6 7 11

c. Penentuan jumlah cacahan radiasi sumber Na-22 35 Na-22, HV 825 Volt 3 25 2 15 1 5-5 1 2 3 4 5 6 7 d. Penentuan jumlah cacahan sumber radiasi Sr-9 3 Sr-9, HV 825 Volt 25 2 15 1 5-5 1 2 3 4 5 12

energi LAMPIRAN II Analisis Data a. Penentuan resolusi optimum No. HV (Volt) FWHM x 2 x 1 R 1. 65 66 9 733,3% 2. 7 46 17 27,6% 3. 75 6 3 2,% 4. 8 8 73 1,96% 5. 825 11 58 189,6% 6. 85 128 76 168,4% b. Kalibrasi dengan sumber Co-6 Energi (kev) Nomor kanal 1173,28 539 1331,464 615 c. Kurva kalibrasi dengan sumber Co-6 Kurva kalibrasi dengan Co-6, HV 85 Volt 14 12 1 y = 1,1297x + 6,924 R² = 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1 12 14 nomor kanal Persamaan garis linear yang akan digunakan untuk kalibrasi selanjutnya adalah : ; dengan y adalah energi, dan x adalah nomor kanal. 13

d. Energi puncak sumber radiasi Na-22 e. Daya pisah energi radiasi (resolusi) Na-22 f. Energi puncak sumber radiasi Sr-9 g. Daya pisah energi radiasi (resolusi) Sr-9 14