Deteksi Radioaktif (Geiger-Muller)

Philin Yolanda Dwi Sagita, Mohammad Taufiqi
Jurusan Fisika, Fakultas MIPA Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
E-mail: taufiqi10@mhs.physics.its.ac.id

Abstrak— Praktikum Deteksi Radioaktif (Geiger-Muller) yang bertujuan untuk mengenal beberapa tipe partikel seperti proton, elektron, neutron, foton, meson, dan anti-partikelnya, mengetahui cara kerja Geiger-Muller, serta mengenal jenis-jenis radiasi telah dilakukan. Pada praktikum ini terdapat 3 jenis praktikum berbeda, yaitu Praktikum Pengukuran Radiasi Latar Belakang, Praktikum Pengaruh Jarak terhadap Intensitas Radiasi, dan Praktikum Efek Shield pada Intensitas Radiasi. Pada praktikum Pengukuran Radiasi Latar Belakang berhasil didapatkan nilai intensitas radiasi latar belakang Laboratorium Madya Jurusan Fisika FMIPA ITS adalah sebesar 1.8 count/10 sec. Sedangkan pada Praktikum Pengaruh Jarak terhadap Intensitas Radiasi, dan Praktikum Efek Shield pada Intensitas Radiasi dapat disimpulkan bahwa Co-60 merupakan bahan radioaktif yang dapat memancarkan partikel gamma. Am-241 merupakan bahan radioaktif yang dapat memancarkan partikel beta. Dan Sr-90 merupakan bahan radioaktif yang dapat memancarkan partikel alpha.

Kata Kunci—Radioaktif, Alpha, Beta, Gamma

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

adiasi 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.

Ikatan antara atom ada yang kuat dan lemah. Pada ikatan atom yang kuat, elektron pada orbital paling luarlah yang berperan besar dalam pembentukan ikatan dan mereka disebut elektron valensi. Elektron pada orbital yang lebih dalam lebih erat terikat pada inti atom dan disebut elektron inti. Elektron inti tidak cukup berperan dalam pembentukan ikatan atom kecuali jika terjadi promosi dan hibridisasi.

Pada fisika partikel, meson adalah partikel subatomik hadron yang tersusun atas satu quark dan satu anti-quark, disusun oleh gaya ikat yang kuat. Karena meson tersusun atas sub partikel, mereka memiliki ukuran dengan radius satu femtometer, dimana ukuran ini sekitar 2/3 ukuran proton atau neutron. Semua meson tidak stabil, dengan hidup terlamanya hanya beberapa ratus mikrosecond. Perubahan peluruhan meson (terkadang melalui partikel lain) untuk membentuk elektron dan neutron.

II. METODE

Langkah awal dalam praktikum ini adalah menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan dalam melaksanakan praktikum ini, yaitu seperangkat alat pendeteksi radiasi Geiger-Muller, Co-60 (kobalt), Am-24 (amerisium), Sr-90 (Skronium), shield plastik, aluminium, seng, dan penggaris.

Setelah menyiapkan semua alat dan bahan tersebut sesuai dengan petunjuk asisten, selanjutnya hubungkan stopcontack pada perangkat pendeteksi radiasi Geiger-Muller dengan power suplay. Dan ukurlah nilai radiasi latar belakang dengan mengarahkan muka pendeteksi ke sembarang arah namun harus konsisten dan dilakukan 5 kali pengulangan. Setelah didapatkan nilai radiasi latar belakang, lalu dilanjutkan dengan melakukan praktikum pengaruh jarak terhadap intensitas radiasi. Pada praktikum ini diukur intensitas radiasi alpha (α) pada jarak 2, 4, 6, 8 dan 10 sebanyak masing-masing 3 kali pengulangan yang kemudian praktikum diulang untuk jenis sumber partikel beta (β) dan gamma (γ) sehingga akan didapatkan 15 data untuk 1 jenis partikel.

Setelah melakukan praktikum pengaruh jarak terhadap intensitas radiasi, dilanjutkan dengan melakukan praktikum ketiga dan terakhir yaitu praktikum efek shielding terhadap intensitas radiasi. Semua alat dan bahan yang dibutuhkan pada praktikum disiapkan sesuai dengan petunjuk asisten, kemudian praktikum dilanjutkan dengan mengukur intensitas radiasi sinar alpha (α) yang sebelumnya telah ditutupi plat plastik sebanyak 1 buah, 2 buah, 3 buah dan 4 buah. Selanjutnya, dilakukan pula percobaan untuk jenis plat aluminium dan seng sehingga untuk ketiga jenis plat tersebut (yaitu plastik, aluminium, dan seng) akan didapatkan 12 data berdasarkan jumlah plat yang digunakan pada praktikum. Kemudian untuk masing-masing jumlah dan plat dilakukan 3 kali pengulangan sehingga total jumlah data yang akan didapatkan pada praktikum efek shielding terhadap intensitas radiasi sinar alpha (α) adalah sebanyak 36 data dengan variasi 3 kali pengulangan 4 jenis jumlah plat, dan 3 jenis plat yang digunakan. Praktikum ini kemudian dilanjutkan dengan mengganti sumber radiasi alpha (α) menjadi sumber radiasi beta (β) dan gamma (γ).

Setelah didapatkan semua data dari ketiga praktikum tersebut, selanjutnya dilakukan perhitungan nilai rata-rata dan pembahasan berdasarkan dengan data grafik yang telah dibuat.

Gambar 1. Seperangakat alat pendeteksi radiasi Geiger-Muller

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

Praktikum Deteksi Radioaktif (Geiger-Muller) ini bertujuan untuk mengenal beberapa tipe partikel, seperti proton, elektron, neutron, foton, meson, dan anti-partikelnya. Para praktikan juga diharapkan dapat mengetahui cara kerja geiger muller dan mengenal jenis-jenis radiasi.

Pada praktikum ini terdapat 3 jenis praktikum berbeda, yaitu Praktikum Pengukuran Radiasi Latar Belakang, Praktikum Pengaruh Jarak terhadap Intensitas Radiasi, dan Praktikum Efek Shield pada Intensitas Radiasi.

Pada Praktikum Pengukuran Radiasi latar Belakang dimana sebelum mengukur radiasi suatu bahan, sebaiknya terlebih dahulu kita mengetahui nilai intensitas radiasi dimana tempat kita melakukan praktikum. Praktikum ini dilakukan dengan mengarahkan alat Geiger-Muller kesegala arah namun tetap konsisten dan dilakukan pengambilan data sebanyak 5 kali dalam waktu masing-masing 10 detik. Kemudian dari kelima data tersebut kita ambil nilai intensitas radiasi rata-rata seperti yang ditunjukkan pada tabel dibawah ini.

Tabel 1. Data Radiasi latar belakang pada Laboratorium Madya.

T (second)	I (count/10 sec)
10	3
	1
	3
	1
	1
Rata-rata	1.8

Nilai radiasi sebesar 1.8 count/10 second tersebut mungkin disebabkan oleh beberapa radiasi yang mungkin disebabkan oleh alat elektronik yang dibawa oleh para praktikan didalam Laboratorium Madya. Nilai radiasi ini mungkin juga disebabkan oleh radiasi yang dapat dipancarkan oleh alat dan bahan yang terdapat dalam laboratorium. Oleh karena itu, akan lebih baiknya jika praktikum Deteksi Radiasi (Geiger-Muller) dilakukan di dalam ruangan bebas radiasi sehingga nilai radiasi yang dipancarkan oleh bahan merupakan nilai radiasi yang sesungguhnya tanpa adanya pengaruh radiasi dari luar.

Setelah kita mengetahui nilai radiasi latar belakang laboratorium, selanjutnya kita melakukan Praktikum Pengaruh Jarak Terhadap Intensitas Radiasi. Praktikum ini dilakukan dengan mengubah jarak pemancaran antara alat pendeteksi Geiger-Muller dan bahan radioaktif sebesar 2 cm, 4 cm, 6 cm, 8 cm, dan 10 cm. Adapun bahan radioaktif yang digunakan antara lain Co-60, Am-241, dan Sr-90. Untuk masing-masing unsur dan jarak pemancaran dilakukan 3 kali pengulangan sehingga untuk satu jenis unsur akan didapatkan data sebanyak 10 data. Dan data total yang akan didapatkan pada praktikum ini adalah sebanyak 30 data dengan rincian sebagai berikut.

Tabel 2. Data Hasil pengamatan Praktikum 2 (Pengaruh jarak pada Intensitas Radiasi

	2 cm	4 cm	6 cm	8 cm	10 cm
Co-60	11	8	4	4	3
	12	6	4	2	4
	11	6	4	2	3
Am-241	43	17	12	7	3
	42	18	13	9	4
	42	18	13	9	3
Sr-90	2082	657	351	178	131
	2066	690	356	187	147
	2067	661	333	194	134
Rata-rata	708.4444444	231.2222222	121.1111111	65.77777778	48

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 2 cm sebanyak 708.4444444 count/10 sec, pada jarak 4 cm sebanyak 231.2222222 count/10 sec, jarak 6 cm sebanyak 121.1111111 count/10 sec, 8 cm sebanyak 65.77777778 count/10 sec, dan pada jarak 10 cm jumlah partikel radioaktif yang dapat terdeteksi sebanyak 48 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 dibawah ini.

Jika ditinjau dari bahan radioaktif yang digunakan pada praktikum ini (yaitu Co-60, Am-241, dan 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. Dan nilai intensitas radiasi Am-241 memiliki nilai intensitas radiasi yang relatif lebih besar daripada nilai intensitas radiasi yang dipancarkan oleh bahan Co-60. Jadi urutan nilai intensitas radiasi dari yang terbanyak hingga yang paling sedikit adalah Sr-90, Am-241 dan Co-60.

Grafik 1. Pengaruh Jarak Terhadap Intensitas Radiasi

Dari grafik diatas dapat diketahui bahwa semakin jauh jarak pemancaran antara alat pendeteksi radiasi Geiger-Muller dan bahan radioaktif, maka nilai intensitas radiasi yang tertangkap semakin sedikit. Hal itu ditunjukkan dengan gambaran grafik menurun seiring dengan bertambahnya jarak pemancaran.

Setelah kita mengetahui bahwa nilai intensitas radiasi yang dipancarkan oleh suatu bahan berbanding terbalik dengan jarak pemancaran, selanjutnya kita akan mencari tahu pengaruh jumlah dan bahan shield (penghalang) terhadap intensitas radiasi pada praktikum yang ketiga yaitu Praktikum Pengaruh Efek Shield pada Intensitas Radiasi.

Pada praktikum ini akan dilakukan 2 peninjauan, yaitu peninjauan pada jumlah lapisan shield dan bahan shield yang digunakan untuk menghalangi radiasi. Adapun variasi jumlah shield yang digunakan pada praktikum ini antara lain tanpa shield, 1, 2, 3, dan 4 lapisan shield. Sedangkan jenis bahan shield yang digunakan antara lain plastik, aluminium, dan seng. Pada praktikum ini tidak dilakukan pengulangan pengambilan data sehingga jumlah data yang akan didapatkan pada praktikum ini adalah sebanyak 15 data seperti yang ditunjukkan pada tabel 3 dibawah ini.

Tabel 3. Data Hasil Pengamatan Praktikum 3 (Pengaruh Efek Shield pada Intensitas Radiasi Co-60)

	Plastik	Aluminium	Seng	Rata-rata
Tanpa Shield	11	16	12	13
1	8	6	5	6.333333333
2	8	6	5	6.333333333
3	4	5	3	4
4	4	5	3	4
Rata-rata	7	7.6	5.6

Jika ditinjau dari jumlah shield yang digunakan, maka pengambilan data intensitas radiasi yang terbesar dimiliki oleh nilai intensitas radiasi rata-rata tanpa menggunakan shield yaitu sebesar 13 count/10 sec. Sementara itu, nilai intensitas radiasi dengan menggunakan 1 dan 2 shield memiliki nilai intensitas radiasi rata-rata yang sama yaitu 6.333333333 count/10 sec. Begitu pula dengan nilai intensitas radiasi yang didapatkan dengan menggunakan 3 dan 4 shield yaitu sebanyak 4 count/10 sec. Jadi, berdasarkan data pengaruh jumlah shield terhadap intensitas radiasi diatas dapat disimpulkan bahwa semakin banyak jumalh shield yang digunakan, maka nilai intensitas radiasi yang dipancarkan justru akan semakin sedikit. Hal tersebut juga dapat ditunjukkan dengan menggunakan grafik dibawah ini.

Grafik 2. Pengaruh Jumlah Shield pada

Intensitas Radiasi Co-60

Dari grafik dapat diketahui bahwa seiring bertambahnya jumlah shield yang digunakan, maka grafik hubungan jumlah shield dan intensitas radisiasi justru akan semakin menurun. Hal itu menunjukkan bahwa nilai intensitas radiasi berbanding terbalik dengan jumlah shield yang digunakan.

Selain jumlah shield yang digunakan, jenis bahan shield yang digunakan juga mempengaruhi intensitas radiasi yang dipancarkan oleh Co-60. Berikut akan dijelaskan hubungan bahan shield yang digunakan dengan intensitas radiasi Co-60 yang dipancarkan dengan menggunakan grafik hubungan dibawah ini.

Grafik 3. Pengaruh Bahan Shield pada

Intensitas Radiasi Co-60

Angka 1 pada sumbu koordinat jenis bahan menunjukkan bahan plastik, 2 untuk aluminium, dan 3 menunjukkan seng. Nilai intensitas radiasi rata-rata untuk bahan aluminium menujukkan nilai intensitas radiasi tertinggi dilanjutkan dengan bahan plastik dan seng sebagai bahan dengan intensitas radiasi terendah seperti yang telah ditunjukkan pada grafik diatas. Hal itu menunjukkan bahwa aluminium merupakan bahan shield yang mudah dilalui oleh radiasi Co-60 dibandingkan dengan plastik dan seng. Atau dapat dikatakan bahwa radiasi Co-60 lebih mudah dibelokkan oleh bahan seng dibandingkan dengan bahan plastik dan aluminium.

Semua data dan grafik diatas merupakan data hasil pengamatan pada praktikum ketiga untuk bahan radioaktif Co-60. Selanjutnya kita akan menganalisis data hasil pengamatan praktikum ketiga untuk bahan radioaktif Am-241 seperti yang akan ditunjukkan pada tabel dan grafik dibawah ini.

Tabel 4. Data Hasil Pengamatan Praktikum 3 (Pengaruh Efek Shield pada Intensitas Radiasi Am-241)

	Plastik	Aluminium	Seng	Rata-rata
Tanpa Shield	17	16	15	16
1	12	8	5	8.333333333
2	11	7	4	7.333333333
3	8	7	3	6
4	8	6	2	5.333333333
Rata-rata	11.2	8.8	5.8

Seperti pada bahan radioaktif Co-60, pada praktikum ini juga akan dilakukan analisis data dengan tinjauan jumlah shield dan jenis bahan shield yang digunakan.

Untuk peninjauan jumlah shield yang digunakan, berdasarkan data hasil pengamatan pada tabel 4 diatas nilai intensitas radiasi rata-rata yang dihasilkan tanpa menggunakan shield memiliki nilai intensitas radiasi yang terbesar dibandingkan dengan menggunakan shield.

Grafik 4. Pengaruh Jumlah Shield pada

Intensitas Radiasi Am-241

Seperti pada praktikum dengan bahan radioaktif Co-60 sebelumnya, semakin banyak jumlah shield yang digunakan, maka nilai intensitas radiasi yang dihasilkan justru akan semakin sedikit. Hal itu ditunjukkan dengan menurunnya grafik hubungan jumlah shield dan intensitas radiasi (seperti pada grafik 4 diatas) seiring dengan bertambahnya jumlah shield yang digunakan.

Grafik 5. Pengaruh Bahan Shield pada

Intensitas Radiasi Am-241

Selanjutnya, untuk tinjauan bahan shield yang digunakan, bahan plastik memiliki nilai intensitas radiasi yang terbesar kemudian dilanjutkan dengan shield berbahan aluminium dan seng. Hal itu menunjukkan bahwa plastik merupakan bahan shield yang mudah dilewati oleh radiasi Am-241 dibandingkan dengan nilai intensitas radiasi yang ditunjukkan oleh bahan aluminium dan seng. Atau dapat dikatakan bahwa radiasi Am-241 lebih mudah dihentikan oleh bahan shield seng dibandingkan dengan shield berbahan aluminium dan plastik.

Untuk praktikum yang sama, yaitu praktikum ketiga dengan tema Pengaruh Efek Shield terhadap Intensitas Radiasi, dilakukan perubahan pada bahan radioaktif yang digunakan sebelumnya yaitu bahan Am-241 diubah menjadi Sr-90. Adapun data hasil pengamatan yang berhasil didapatkan pada praktikum ini dilihat dari dua peninjauan (jumlah shield dan bahan shield) seperti praktikum sebelumnya seperti yang ditunjukkan pada tabel 5 dibawah ini.

Tabel 5. Data Hasil Pengamatan Praktikum 3 (Pengaruh Efek Shield pada Intensitas Radiasi Sr-90)

	Plastik	Aluminium	Seng	Rata-rata
Tanpa Shield	672	606	657	645
1	315	245	17	192.3333333
2	81	47	2	43.33333333
3	15	16	2	11
4	9	5	0	4.666666667
Rata-rata	218.4	183.8	135.6

Berdasarkan data hasil pengamatan pada tabel 5 dan grafik 6, dapat diketahui bahwa pada peninjauan jumlah shield yang digunakan, hasilnya relatif sama dengan hasil peninjauan pertama pada praktikum ketiga dengan menggunakan bahan radioaktif Co-60 dan Am-241 sebelumnya yaitu seiring dengan bertambahnya jumlah shield pada sumbu koordinat jumlah shield, maka grafik hubungan intensitas radiasi Sr-90 dan jumlah shield akan semakin menurun. Hal tersebut membuktikan kesimpulan pada praktikum sebelumnya bahwa nilai intensitas radiasi suatu bahan radioaktif berbanding terbalik dengan jumlah shield yang digunakan untuk menghalangi terjadinya radiasi. Semakin banyak jumlah shield yang digunakan maka intensitas radiasi yang dapat ditangkap oleh alat pendeteksi Geiger-Muller akan semakin sedikit.

Grafik 6. Pengaruh Jumlah Shield pada

Intensitas Radiasi Sr-90

Selanjutnya, untuk peninjauan bahan shield yang digunakan pada praktikum berbahan Sr-90, hasil praktikum yang didapatkan relatif sama dengan hasil praktikum 3 untuk peninjauan bahan shield pada bahan radioaktif Am-241. Yaitu nilai intensitas radiasi yang dipancarkan oleh bahan shield plastik relatif lebih tinggi dibandingkan dengan nilai intensitas radiasi yang dipancarkan oleh bahan shield yang lain. Hal itu menunjukkan bahwa plastik lebih mudah dilewati radiasi Sr-90 dibandingkan dengan aluminium dan seng. Atau dapat dikatakan bahwa seng merupakan bahan terbaik yang bisa digunakan untuk menghalangi radioaktif yang dipancarkan oleh Co-60, Am-241 dan Sr-90. Seperti yang ditunjukkan oleh grafik 7 dibawah ini.

Grafik 7. Pengaruh Bahan Shield pada

Intensitas Radiasi Sr-90

Dari ketiga praktikum diatas, yaitu praktikum pengukuran radiasi latar belakang, praktikum pengaruh jarak terhadap intensitas radiasi dan praktikum efek shield terhadap intensitas radiasi dapat disimpulkan bahwa nilai intensitas radiasi latar belakang Laboratorium Madya Jurusan Fisika FMIPA ITS adalah sebesar 1.8 count/10 sec.

Pada praktikum pengaruh jarak terhadap intensitas radiasi dapat diketahui bahwa semakin jauh jarak pemancaran antara alat pendeteksi radiasi Geiger-Muller dan bahan radioaktif (Co-60, Am-241, dan Sr-90) maka intensitas radiasi yang dapat ditangkap oleh alat pendeteksi radiasi Geiger-Muller semakin sedikit.

Sementara itu, pada praktikum ketiga, yaitu praktikum pengaruh efek shield terhadap intensitas radiasi, dapat kita simpulkan bahwa untuk peninjauan jumlah shield yang digunakan sebagai penghalang radiasi pada ketiga bahan radioaktif (Co-60, Am-241, Sr-90) tersebut menunjukkan bahwa semakin banyak jumlah shield yang digunakan maka nilai intensitas radiasi yang dapat ditangkap oleh alat pendeteksi radiasi Geiger-Muller semakin sedikit.

Begitu pula dengan peninjauan bahan shield yang digunakan (yaitu plastik, aluminium, dan seng). Pada ketiga bahan radioaktif yang digunakan pada praktikum ketiga ini menunjukkan bahwa seng merupakan bahan yang paling baik untuk menjadi bahan penghalang radiasi Co-60, Am-241, dan Sr-90. Sementara pada percobaan Co-60 bahan shield yang paling mudah dilalui radiasi Co-60 adalah shield berbahan aluminium. Sedangkan untuk kedua praktikum yang lain, yaitu praktikum ketiga untuk bahan radioaktif Am-241 dan Sr-90, bahan shield yang paling mudah dilalui radiasi adalah plastik.

Dari kedua peninjauan tersebut, dapat disimpulkan bahwa bahan radioaktif Co-60 merupakan bahan radioaktif yang dapat memancarkan partikel gamma karena jika ditinjau dari nilai intensitas radiasi yang dipancarkan, bahan Co-60 memiliki nilai pancaran intensitas radiasi terkecil dibandingkan dengan nilai intensitas radiasi yang ditunjukkan oleh bahan radioaktif Am-241 dan Sr-90. Selain itu, bahan shield yang mudah dilalui oleh Co-60 merupakan bahan aluminium. Hal itu sesuai dengan sifat pergerakan partikel gamma yang tidak mudah dibelokkan oleh medan magnet dan medan listrik sehingga dapat melewati penghalang shield aluminium lebih mudah daripada lapisan shield yang lain sehingga nilai intensitas radiasi yang terdeteksi oleh alat Geiger-Muller lebih sedikit daripada bahan radioaktif yang lain karena tidak mudah dibelokkan oleh medan magnet dan medan listrik.

Sementara itu, bahan radioaktif Am-241 dan Sr-90 yang sama-sama dapat melalui bahan plastik lebih mudah dan dapat dihentikan oleh bahan shield seng, namun memiliki nilai intensitas radiasi yang berbeda yaitu nilai intensitas radiasi Sr-90 jauh lebih besar dibandingkan dengan nilai intensitas radiasi Am-241. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa Sr-90 merupakan bahan radioaktif yang dapat memancarkan partikel alpha dan Am-241 merupakan bahan radioaktif yang dapat memancarkan partikel beta karena partikel alpha lebih mudah terionisasi daripada partikel beta sehingga nilai intensitas radiasi Sr-90 lebih besar daripada nilai intensitas radiasi Am-241 walaupun kedua bahan radioaktif tersebut sama-sama dapat melewati bahan shield plastik dengan mudah.

IV. KESIMPULAN

Pada praktikum Pengukuran Radiasi Latar Belakang berhasil didapatkan nilai intensitas radiasi latar belakang Laboratorium Madya Jurusan Fisika FMIPA ITS sebesar 1.8 count/10 sec. Sedangkan pada Praktikum Pengaruh Jarak terhadap Intensitas Radiasi, dan Praktikum Efek Shield pada Intensitas Radiasi dapat disimpulkan bahwa Co-60 merupakan bahan radioaktif yang dapat memancarkan partikel gamma. Am-241 merupakan bahan radioaktif yang dapat memancarkan partikel beta. Dan Sr-90 merupakan bahan radioaktif yang dapat memancarkan partikel alpha.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada asisten laboratorium Fisika Modern yang telah membimbing dalam melakukan praktikum, dan teman-teman yang telah membantu dalam melakukan praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Beiser, Arthur. 1987. Konsep Fisika Modern Edisi Keempat. Penerbit Erlangga, Jakarta

[2] Halliday, Resnick. 1986. Fisika Modern (Terjemahan Pantur Silaban). PT. Gelora Aksara Pratama, Jakarta.

[3] Diah, Septia. 2002. Jurnal Ilmiah Praktikum Radiasi_4

[4] Fisika FMIPA, Dosen. 2011. Fisika II (Listrik, Magnet, Gelombang, Optika, Fisika Modern). ITS press, Surabaya.

[5] Halliday, Resnick. 1977. Fisika Jilid 2 Edisi 3 (Terjemahan Pantur Silaban). Penerbit Erlangga, Jakarta.

LAMPIRAN

Tabel 6. Ralat Radiasi Latar Belakang

I	I'	I - I'	(I - I')²	∑(I - I')²
3	1.8	1.2	1.44	4.8
1	1.8	-0.8	0.64	4.8
3	1.8	1.2	1.44	4.8
1	1.8	-0.8	0.64	4.8
1	1.8	-0.8	0.64	4.8

Ralat Mutlak

Δ =

Δ = 0.489897949

Ralat Nisbi

I =

x 100%

I =

x 100%

I = 27.2165527 %

Keseksamaan

K = 100% - I

K = 100% - 27.2165527 %

K = 72.7834473%

Tabel 7. Ralat Intensitas Radiasi Co-60 pada jarak 2 cm

I	I'	I - I'	(I - I')²	∑(I - I')²
11	11.333	-0.333333333	0.111	0.666666667
12	11.333	0.666666667	0.444	0.666666667
11	11.333	-0.333333333	0.1111	0.666666667

Ralat Mutlak

Δ =

Δ = 0.182574186

Ralat Nisbi

I =

x 100%

I =

x 100%

I = 1.610948699 %

Keseksamaan

K = 100% - I

K = 100% - 1.610948699 %

K = 98.3890513 %

Tabel 8. Ralat Intensitas Radiasi Co-60 pada jarak 4 cm

I	I'	I - I'	(I - I')²	∑(I - I')²
8	6.6667	1.3333	1.777777778	2.666666667
6	6.6667	-0.66667	0.444444444	2.666666667
6	6.6667	-0.66667	0.444444444	2.666666667

Ralat Mutlak

Δ =

Δ = 0.365148372

Ralat Nisbi

I =

x 100%

I =

x 100%

I = 5.477225575 %

Keseksamaan

K = 100% - I

K = 100% - 5.477225575 %

K = 94.52277442%

Tabel 9. Ralat Intensitas Radiasi Co-60 pada jarak 6 cm

I	I'	I - I'	(I - I')²	∑(I - I')²
4	4	0	0	0
4	4	0	0	0
4	4	0	0	0

Ralat Mutlak

Δ =

Δ = 0

Ralat Nisbi

I =

x 100%

I =

x 100%

I = 0 %

Keseksamaan

K = 100% - I

K = 100% - 0 %

K = 100 %

Tabel 10. Ralat Intensitas Radiasi Co-60 pada jarak 8 cm

I	I'	I– I'	(I- I')²	∑(I- I')²
4	2.666667	1.3333	1.777778	2.666666667
2	2.666667	-0.6667	0.444444	2.666666667
2	2.666667	-0.6667	0.444444	2.666666667

Ralat Mutlak

Δ =

Δ = 0.365148372

Ralat Nisbi

I =

x 100%

I =

x 100%

I = 13.69306394 %

Keseksamaan

K = 100% - I

K = 100% - 13.69306394 %

K = 86.30693606%

Tabel 11. Ralat Intensitas Radiasi Co-60 pada jarak 10 cm

I	I'	I- I'	(I- I')²	∑(I - I')²
3	3.3333	-0.3333	0.11111	0.666666667
4	3.3333	0.66667	0.44444	0.666666667
3	3.3333	-0.33333	0.11111	0.666666667

Ralat Mutlak

Δ =

Δ = 0.182574186

Ralat Nisbi

I =

x 100%

I =

x 100%

I = 5.477225575 %

Keseksamaan

K = 100% - I

K = 100% - 5.477225575 %

K = 94.52277442%

Tabel 12. Ralat Intensitas Radiasi Am-241 pada jarak 2 cm

I	I'	I - I'	(I - I')²	∑(I - I')²
43	42.333	0.6667	0.4444	0.66667
42	42.333	-0.3333	0.1111	0.666667
42	42.333	-0.3333	0.111111111	0.666667

Ralat Mutlak

Δ =

Δ = 0.182574186

Ralat Nisbi

I =

x 100%

I =

x 100%

I = 0.431277604 %

Keseksamaan

K = 100% - I

K = 100% - 0.431277604 %

K = 99.5687224%

Tabel 13. Ralat Intensitas Radiasi Am-241 pada jarak 4 cm

I	I'	I - I'	(I - I')²	∑(I - I')²
17	17.6667	-0.66667	0.4444	0.66667
18	17.6667	0.33333	0.1111	0.66667
18	17.6667	0.33333	0.1111	0.66667

Ralat Mutlak

Δ =

Δ = 0.182574186

Ralat Nisbi

I =

x 100%

I =

x 100%

I = 1.033438788 %

Keseksamaan

K = 100% - I

K = 100% - 1.033438788 %

K = 98.96656121%

Tabel 14. Ralat Intensitas Radiasi Am-241 pada jarak 6 cm

I	I'	I - I'	(I - I')²	∑(I - I')²
12	12.6667	-0.66667	0.4444	0.666666667
13	12.6667	0.33333	0.1111	0.666666667
13	12.6667	0.33333	0.1111	0.666666667

Ralat Mutlak

Δ =

Δ = 0.182574186

Ralat Nisbi

I =

x 100%

I =

x 100%

I = 1.441375151 %

Keseksamaan

K = 100% - I

K = 100% - 1.441375151 %

K = 98.55862485 %

Tabel 15. Ralat Intensitas Radiasi Am-241 pada jarak 8 cm

I	I'	I– I'	(I- I')²	∑(I- I')²
7	8.3333	-1.3333	1.7778	2.6667
9	8.3333	0.6667	0.4444	2.6667
9	8.3333	0.6667	0.4444	2.6667

Ralat Mutlak

Δ =

Δ = 0.365148372

Ralat Nisbi

I =

x 100%

I =

x 100%

I = 4.38178046 %

Keseksamaan

K = 100% - I

K = 100% - 4.38178046 %

K = 95.61821954%

Tabel 16. Ralat Intensitas Radiasi Am-241 pada jarak 10 cm

I	I'	I- I'	(I- I')²	∑(I - I')²
3	3.3333	-0.3333	0.1111	0.666666667
4	3.3333	0.66667	0.4444	0.666666667
3	3.3333	-0.3333	0.1111	0.666666667

Ralat Mutlak

Δ =

Δ = 0.182574186

Ralat Nisbi

I =

x 100%

I =

x 100%

I = 5.477225575 %

Keseksamaan

K = 100% - I

K = 100% - 5.477225575 %

K = 94.52277442%

Tabel 17. Ralat Intensitas Radiasi Sr-90 pada jarak 2 cm

I	I'	I - I'	(I - I')²	∑(I - I')²
2082	2071.67	10.333	106.778	160.6666667
2066	2071.67	-5.6667	32.1111	160.6666667
2067	2071.67	-4.6667	21.7778	160.6666667

Ralat Mutlak

Δ =

Δ = 2.834313556

Ralat Nisbi

I =

x 100%

I =

x 100%

I = 0.136813205%

Keseksamaan

K = 100% - I

K = 100% - 0.136813205%

K = 99.8631868%

Tabel 18. Ralat Intensitas Radiasi Sr-90 pada jarak 4 cm

I	I'	I - I'	(I - I')²	∑(I - I')²
657	669.333	-12.333	152.1111	648.6666667
690	669.333	20.667	427.1111	648.6666667
661	669.333	-8.3333	69.44444	648.6666667

Ralat Mutlak

Δ =

Δ = 5.69502707

Ralat Nisbi

I =

x 100%

I =

x 100%

I = 0.850850658 %

Keseksamaan

K = 100% - I

K = 100% - 0.850850658 %

K = 99.14914934%

Tabel 19. Ralat Intensitas Radiasi Sr-90 pada jarak 6 cm

I	I'	I - I'	(I - I')²	∑(I - I')²
351	346.67	4.3333	18.7778	292.667
356	346.67	9.3333	87.111	292.667
333	346.67	-13.667	186.778	292.667

Ralat Mutlak

Δ =

Δ = 3.825354014

Ralat Nisbi

I =

x 100%

I =

x 100%

I = 1.103467504 %

Keseksamaan

K = 100% - I

K = 100% - 1.103467504 %

K = 98.8965325 %

Tabel 20. Ralat Intensitas Radiasi Sr-90 pada jarak 8 cm

I	I'	I– I'	(I- I')²	∑(I- I')²
178	186.333	-8.333	69.444	128.6666667
187	186.333	0.6667	0.4444	128.6666667
194	186.333	7.6667	58.778	128.6666667

Ralat Mutlak

Δ =

Δ = 2.536401651

Ralat Nisbi

I =

x 100%

I =

x 100%

I = 1.361217344 %

Keseksamaan

K = 100% - I

K = 100% - 1.361217344%

K = 98.63878266%

Tabel 21. Ralat Intensitas Radiasi Sr-90 pada jarak 10 cm

I	I'	I- I'	(I- I')²	∑(I - I')²
131	137.333	-6.333	40.111	144.6666667
147	137.333	9.6667	93.444	144.6666667
134	137.333	-3.3333	11.111	144.6666667

Ralat Mutlak

Δ =

Δ = 2.689485701

Ralat Nisbi

I =

x 100%

I =

x 100%

I = 1.958363374 %

Keseksamaan

K = 100% - I

K = 100% - 1.958363374 %

K = 98.04163663%

DUNIA FISIKA

Senin, 12 November 2012

Deteksi Radioaktif (Geiger-Muller)

I. PENDAHULUAN

II. METODE

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

IV. KESIMPULAN

2 komentar: