8/18/2019 Rikhi 011300355 TKN Laporan Praktikum AAN

1/16

LAPORAN PRAKTIKUM RADIOKIMIA

MATERI:

ANALISIS AKTIVASI NEUTRON

(AAN)

Disusun oleh :

 Nama : Rikhi Galatia

 NIM : 011300355Prodi : Teknik kimia Nuklir  

Semester : IV

Rekaner!a : Ari Nurul Pan"estu

#ol$ Mauludi P%

Mi&hael Situmoran"

Asisten : Maria 'hristina P%

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR 

BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL

YOGYAKARTA

!"#

8/18/2019 Rikhi 011300355 TKN Laporan Praktikum AAN

2/16

PREPARASI$ IRADIASI$ DAN PEN%A%AHAN SAMPEL DALAM AAN

A& TU'UAN

1% Mahasis(a da)at melakukan )re)arasi sam)el )ada AAN

*% Mahasis(a da)at men"erti+ memahami dan melakukan iradiasi )ada AAN3% Mahasis(a melakukan )en&a&ahan hasil sam)el teriradiasi )ada AAN

B& DASAR TEORI

Reaksi )enan"ka)an neutron termal oleh inti sasaran melalui reaksi ,n+ γ -% Inti

nuklida $an" terinduksi+ akan terakti.kan dan ada dalam keadaan metasta/il% ntuk 

men&a)ai keadaan sta/il+ inti terse/ut akan mele)askan kele/ihan ener"in$a melalui

 )eluruhan 2 atau  $an" umumn$a diikuti )ula oleh emisi sinar2γ % #ari kedua keadaan ini+

sinar2γ   $an" diemisikan /ersi.at karakteristik untuk suatu radionuklida tertentu+ dan si.at

ini di"unakan untuk men"identi.ikasi suatu radionuklida hasil akti4asi se&ara kualitati.%

Analisis kuantitati. ditentukan /erdasarkan )ada intensitas sinar2γ  $an" diemisikan%

Ai*+si ,en-e adalah akti4asi $an" men""unakan .asilitas iradiasi di reaktor 

nuklir untuk identi.ikasi unsur2unsur den"an umur )aro )endek ,antara lain+ Ti+ I+ V+ r+

Mn+ 'l+ M"+ 'u+ Al+ 'a+ Na dan -%

Ai*+si .enen/+h adalah akti4asi $an" men""unakan .asilitas iradiasi di reaktor 

nuklir untuk identi.ikasi unsur2unsur den"an umur )aro menen"ah ,antara lain+ Na+ + As+6a+ r+ dan Sm-%

Ai*+si ,+n0+n/ adalah akti4asi $an" men""unakan .asilitas iradiasi di reaktor 

nuklir untuk identi.ikasi unsur2unsur den"an umur )aro sedan" dan )an!an" ,antara lain+

7e+ 'o+ 'r+ 8n+ 9"+ S/+ S&+ Se+ 8r+ Ni dan A"-%

SRM adalah material atau at $an" satu atau le/ih si.at2si.atn$a di"unakan untuk 

4alidasi metode%

S+n-+1 2+.,u1+n adalah standar $an" di/uat sendiri di la/oratorium se/elum

 )roses )en"u!ian suatu &u)likan+ terdiri atas &am)uran standar tun""al $an" diketahui

den"an )asti kom)osisi unsur dan konsentrasin$a%

Su.3e1 s+n-+1 adalah sum/er radioakti. )eman&ar "amma $an" di"unakan untuk 

kali/rasi ener"i s)ektrometer "amma%

8/18/2019 Rikhi 011300355 TKN Laporan Praktikum AAN

3/16

T+1/e adalah /ahan sasaran $an" di"unakan se/a"ai o/$ek akti4asi den"an /erkas

neutron termal /eru)a .ilter &u)likan udara mau)un standar%

Li.i Deesi adalah nilai /atas untuk unsur tertentu+ dimana nilai di /a(ah /atas

terse/ut tidak da)at diukur den"an metode AAN%

Li.i u+ni4i+si ++u ,el+,o1+n adalah nilai /atas terendah untuk unsur tertentu

$an" se&ara n$ata da)at dikuanti.ikasi dan dila)orkan%

Ta/el 1 Proses Akti4asi

'atatan :

i- Pada akti4asi )endek+ Vial di/un"kus )lastik untuk men"atur )osisi sam)el dan

standar /erada )ada satu la$er + dan di"unakan ka)sul PE;

ii- Pada akti4asi menen"ah den"an .luks 101*  21013 n%&m2*%detik 21  + sam)el

8/18/2019 Rikhi 011300355 TKN Laporan Praktikum AAN

4/16

iii- Pada akti4asi )an!an" den"an .luks 101*  21013 n%&m2*%detik 21+ setia) sam)el

8/18/2019 Rikhi 011300355 TKN Laporan Praktikum AAN

5/16

'ontoh s)e&trum analisis akti4asi )endek da)at dilihat )ada Gam/ar 1%

Gam/ar 1% S)ektrum Analisis Akti4asi Pendek:

Ta/el 3 Analisis ualitati. )ada Akti4asi Menen"ah

8/18/2019 Rikhi 011300355 TKN Laporan Praktikum AAN

6/16

Analisis ualitati. )ada Akti4asi Menen"ah da)at dilihat dalam Gam/ar *%

G+.3+1 & S,e1u. An+lisis Ai*+si Menen/+h

Analisis ualitati. )ada Akti4asi Pan!an" da)at dilihat dalam Ta/el =%

S)ektrum Analisis Akti4asi Pan!an" da)at dilihat )ada Gam/ar 3%

8/18/2019 Rikhi 011300355 TKN Laporan Praktikum AAN

7/16

G+.3+1 5& S,e1u. An+lisis Ai*+si P+n0+n/

Rumus $an" di"unakan untuk menentukan massa unsur dalam sam)el :

eteran"an:

>? : Massa unsur ditentukan dalam sam)el ," atau m"-

>o : Massa unsur diketahui dalam standar ," atau m"-

n? : 6a!u &a&ah dari unsur dalam sam)el ,dt21-

n0 : 6a!u &a&ah dari unsur dalam standar ,dt21-

# : oreksi )eluruhan @ e2BCt

Ct : eda (aktu )en"ukuran den"an a&uan

' : oreksi )er/edaan lama )en&a&ahan

Rumus $an" di"unakan untuk menentukan konsentrasi unsur dalam sam)el :

8/18/2019 Rikhi 011300355 TKN Laporan Praktikum AAN

8/16

eteran"an :

V : Volume &u)likan udara

's) : onsentrasi unsur dalam udara

Rumus $an" di"unakan untuk menentukan ketidak)astian )en"ukuran

8/18/2019 Rikhi 011300355 TKN Laporan Praktikum AAN

9/16

D& LANGKAH KER'A

Pen2u2i+n Vi+l

a% Vial di&u&i dan direndam dalam larutan 9ND3 % /% Setelah direndam+ 4ial di/ilas den"an auadest hin""a )9 n$a netral%

&% Vial dikerin"kan den"an al&ohol%

P1e,+1+si S+.,el

a% 6arutan standar 4anadium di)i)et den"an mikro)i)et se/an$ak 100 F6%

 /% #i)anaskan di /a(ah lam)u )emanas hin""a kerin"+ !ika )erlu ditam/ahkan so/ekan

kertas (hatman%

&% Selan!utn$a ditam/ahkan larutan standar Al+ Ti+ M"+'a dan Mn den"an ukuran $an"

sama%d% Vial direkatkan den"an men""unakan /atan" )en"aduk $an" di)anaskan diatas

kom)or%e% 6an"kah a sam)ai d diulan"i untuk SRM+ sam)el 3+ dan larutan /lanko%

.% Masin"2masin" sam)el+ /lanko+ dan standar dimasukkan ke (adah )lasti& /ertutu)

$an" /e/as de/u%

I1+-i+si S+.,el

a% Vial $an" /erisi sam)el disia)kan

 /% Vial $an" /erisi standar dimasukkan kedalam ka)sul kemudian diletakkan

ditem)at untuk dilakukan iradiasi diteras rea&tor ,dilem)ar den"an sistem

 )neumati&-%

&% Setelah semua sia)+ /aik o)erator di ruan" )neumati& dan o)erator di rea&tor+

kemudian dilakukan lem)aran ka)sul standar ke teras rea&tor den"an sistem

kom)uter%

d% Setelah * menit diteras rea&tor dikem/alikan la"i ke tem)at ka)sul semula

diruan" )neumati&%

e% Setelah ti/a di ruan" )neumati&+ standar $an" terakti4asi di/iarkan selama 5

menit la"i setelah itu /aru di&a&ah den"an detektor 9PGe%

.% emudian dilakukan analisis data den"an s)e&trum $an" ter/entuk%

"% 6an"kah a s

8/18/2019 Rikhi 011300355 TKN Laporan Praktikum AAN

10/16

Ti 3=5% 1*0 *== =*5

Al 135 1*0 *== =*5

V **5% 1*0 *== =*5

Mn H*0% 1*0 *== =*5

Uns

u1

Ene1

/i

SRM

Ene/1iT

eesN7 Ns

(Ke

V)(KeV) SRM Tees

Ti3*0%J

3*0%

5%00E

0*

1%E0

*

V1=3%

31=3%=*

1%53E

03

3%HE0

=

Al1J1%

J51J1%H

3%*5E

0=

*%3*E0

3

Mn113%

J1113%5

%0*E

01

1%5E0

3

8& PERHITUNGAN

Rumus tama $an" di"unakan :

W  x=n x × D x ×C  x

no × Do ×C o× W o

Men2+1i nil+i D7 -+n Do :

 D x=e− λ. Δ t =e

− λ x t tundaSRM t 1 /2

 Ds=e− λ. Δ t 

=e− λ x t tundatetes

t 1 /2

ntuk unsur Ti+

 D x=e−0.693 x 425dtk 

345.6dtk =0.426

 Ds=e

−0.693 x244dtk 345.6dtk  =0.613

#en"an &ara $an" sama+ di)eroleh hasil se/a"ai /erikut :

8/18/2019 Rikhi 011300355 TKN Laporan Praktikum AAN

11/16

Men2+1i nil+i %7 -+n %o :

Cx=

1−e− λt C 

 λ t C  =

1−e− λ t Cx

 λ t Cx

Cs=1−e

− λt C 

 λ t C 

=1−e

− λt Cx

 λ t Cx

den"an &ara terse/ut di)eroleh hasil se/a"ai /erikut+

Men/hiun/

-en/+n nil+i 97 su+u s+.,el (SRM) :

W  x=n x × D x ×C  x

no × Do ×C o× W o

 Kadar analit dalamsa mpel=(   W  xmassa sampel )×100

#en"an massa sam)el @ *5*00 F"Pada unsur Ti+ di)eroleh

W 0  @ 100 F"ram

W Ti=5.00E+02 .0.426 .0.889

1.68E+02 .0.613 .0.889.100µgram

nsur >aktu )aro >aktu &a&ah >aktu tunda >aktu tunda

#? #s,detik- ,detik- tetes SRM

Ti 3=5% 1*0 *== =*5 0%=* 0%13

Al 135 1*0 *== =*5 0%113 0%*V **5% 1*0 *== =*5 0%*J1 0%=J3

Mn H*0% 1*0 *== =*5 0%HH 0%H*

Unsu19+u2+2+h 6+u,+1o

%7 %s(-ei) (-ei)

 Ti 120 345.6 0.241 0.889 0.889

Al 120 135 0.616 0.747 0.747

V 120 225.6 0.369 0.836 0.836

Mn 120 9280.8 0.009 0.996 0.996

8/18/2019 Rikhi 011300355 TKN Laporan Praktikum AAN

12/16

W Ti=207  F"ram

#en"an &ara $an" sama untuk unsur $an" /er/eda di)eroleh:

Unsu1

Ene1/i

SRM

Ene/1iTee

s

N7 NsD7 Ds %7 %s

9o 97

(KeV) (KeV) SRM Tees (;G1) (;G1)

Ti 3*0%J 3*0% 5%00E0* 1%E0* 0%=* 0%1 0%H 0%H 100 *%0JE0*

V 1=3%3 1=3%=* 1%53E03 3%HE0= 0%*J1 0%=J 0%3 0%3 100 *%*0E00

Al 1J1%J5 1J1%H 3%*5E0= *%3*E03 0%113 0%*H 0%J=J 0%J=J 100 5%53E0*

Mn 113%J1 113%5 %0*E01 1%5E03 0%HH 0%H 0%HH 0%HH 100 3%1E00

Unsu1

Ene1/i

SRMEne/1iTees 97 K+-+1 An+li -+l+. s+.,el

(KeV) (KeV) (;G1) (< .+ss+)

Ti 3*0%J 3*0% *%0JE0* 0.8207V 1=3%3 1=3%=* *%*0E00 0.0087

Al 1J1%J5 1J1%H 5%53E0* 2.1964

Mn 113%J1 113%5 3%1E00 0.0151

Penenu+n ei-+,+si+n (Un2e1+in=)&

Men""unakan rumus :

U =(√ U 12+U 

2

2+U 

3

2+U 

4

2

25200   )×100#imana :

U 1=¿

 n&ert% SRM

U 2=¿

 n&ert% tetes

U 3=¿

 E..i&ien&$ n&ert%

U 4=¿

 Mass n&ert%

ntuk unsur Ti+

U =(√ U 12+U 

2

2+U 

3

2+U 

4

2

25200   )×100

8/18/2019 Rikhi 011300355 TKN Laporan Praktikum AAN

13/16

5.44E-01

¿¿

¿2+(0.01)2+(0.003968)2

(2.02E-01)2+(¿  ¿25200

¿)×100

√ ¿¿U 

Ti=¿

U Ti=0.0023

#en"an &ara $an" sama maka di)eroleh hasil se/a"ai /erikut :

Unsu1

U" U U5 U> U

/+3un/+

n

< U

SRM Tees

e44un2e1

& .+ssun2e1&

/+3un/+n

Ti *%0*E201 5%==E201 0%01 0%003H 0%51 0.0023

V J%*E20* 5%3JE203 0%01 0%003H 0%0J= 0.0003

Al 5%E203 *%51E20* 0%01 0%003H 0%0* 0.0001

Mn *%H=E201 3%33E20* 0%01 0%003H 0%*H 0.0012

M++$ h+sil se3en+1n=+ se3es+1 :

Unsu1

Ene1/i

SRMEne/1iTees 97 K+-+1 An+li -+l+. s+.,el

(KeV) (KeV) (;G1) (< .+ss+)

Ti 3*0%J 3*0% *%0JE0* 0.8207 ± 0.0023

V 1=3%3 1=3%=* *%*0E00 0.0087 ± 0.0003Al 1J1%J5 1J1%H 5%53E0* 2.1964 ± 0.0001

Mn 113%J1 113%5 3%1E00 0.0151 ± 0.0012

8/18/2019 Rikhi 011300355 TKN Laporan Praktikum AAN

14/16

G& PEMBAHASAN

Pada )raktikum kali ini /ertu!uan untuk melakukan )re)arasi+ iradiasi+ dan

 )en&a&ahan sam)el dalam AAN% Penentuan massa suatu unsur dalam se!umlah sam)el

da)at dilakukan men""unakan metode Analisis Akti4asi Neutron den"an /antuan suatu

sistem )neumatik% 7asilitas )neumatik adalah tem)at iradiasi /eru)a lu/an" )ada )osisi 7+

han$a )emasukan tar"etn$a dilakukan den"an sistem )neumatik $an" diatur dari

la/oratorium kimia ,tidak di dalam "edun" reaktor- den"an /antuan tekanan% 7asilitas ini

telah /an$ak diman.aatkan terutama untuk Analisis Akti4asi Neutron ,AAN-% Sam)el $an"

telah diakti4asi kemudian di&a&ah men""unakan s)ektrometer "amma detektor 9PGe%

#i"unakann$a 9PGe dikarenakan detektor 9PGe ini da)at mem/entuk )un&ak s)ektrum

dari setia) unsur sehin""a da)at dilakukan u!i kualitati.%

Pada )raktikum ini dilakukan analisis se&ara kualitati. mau)un kuantitati. dan

kualitati.% Pada analisis kualitati. dilakukan )en&o&okan antara ener"i )ada sam)el den"an

ener"i )ada ta/el ener"i "amma% #alam )raktikum ini men""unakan unsur standar V+ Al+

Ti+ 'a+ M" dan Mn% #alam hal ini di"unakan sistem )neumatik dalam akti4asi sam)el

karena mem)un$ai (aktu )aro dan akti4itas $an" )endek% #imana sam)el diiradiasi di

6a$ susan )ada teras reaktor%

Setelah irradiasi (aktu )aro )endek+maka sam)el lan"sun" di&a&ah% 9al ini

dikarenakan unsur den"an (aktu )aroh $an" )endek akan &e)at meluruh dan ketika

meluruh maka akan lan"sun" di&a&ah dan ter!adi )ada skala detik+menit dan !am%

Sedan"kan unsur den"an (aktu )aro $an" )an!an" di/iarkan /e/era)a hari kemudian

setelah itu di&a&ah a"ar nuklida2nuklida den"an (aktu )aro $an" )endek da)at meluruh

semuan$a%Sam)el $an" telah diakti4asi kemudian di&a&ah men""unakan s)ektrometer 

"amma detektor 9PGe% #i"unakann$a 9PGe dikarenakan detektor 9PGe ini da)at

mem/entuk )un&ak s)ektrum dari setia) unsur sehin""a da)at dilakukan u!i kualitati. 

ntuk men"uran"i e.ek latar+dete&tor terse/ut dilindun"i den"an kotak $an" men""unakan

kotak )erisai tim/al%Se/elum di"unakan dete&tor 9PGe terse/ut didin"inkan den"an

nitro"en &air untuk da)at menda)atkan da$a )isah dete&tor $an" /aik% Prinsi) dasar dari

8/18/2019 Rikhi 011300355 TKN Laporan Praktikum AAN

15/16

irradiasi $aitu !ika unsur2unsur sta/il diiradiasi den"an neutron+ maka se!umlah inti dari

isoto)e sta/il terse/ut akan menan"ka) neutron sehin""a ter/entuk inti2inti tereksitasi dan

kemudian kem/ali ke keadaan dasar den"an meman&arkan .oton "amma% Sinar "amma

$an" di)an&arkan oleh isoto)e terse/ut dianalisis men""unakan s)e&trometer "amma%

Sum/er radiasi neutron di)eroleh dari rea&tor $an" meru)akan hasil dari reaksi .isi%

Setelah dilakukan irradiasi+ sam)el di/iarkan selama 5 menit $an" dihara)kan radiasi

 )en""an""u se)erti radio.os.or mau)un radionatrium hilan" $an" selan!utn$a dilakukan

analisa )enentuan massa unsur $an" terkandun" didalam sam)el% #ari data $an"

dida)atkan han$a dihiun" massa untuk unsur Ti+ Al+ V+ dan Mn dikarenakan )un&ak ener"$

$an" mendekati sama den"an unsur $an" lain maka unsure 'adan M" dia/aikan% Ener"$

 )ada unsure 'a tidak ditemukan dikarenakan sensiti4itas$a relati4e rendah karena

kelim)ahan ='a han$a 01JK% Pada unsur M" ter!adi )enum)ukan )un&ak den"an unsu

Mn sehin""a )erlu dilakukan )emisahan )un&ak den"an )eran"kat lunak seharusn$a%

 Namun )ada saat )raktikum tidak dilakukan )emisahan )un&ak+ maka dari itu unsur M"

tidak dihitun"% ntuk unsure Mn seharusn$a dilakukan )endin"ian selama 12* !am a"ar 

unsur M" meluruh sehin""a tidak ter!adi )enum)ukan )un&ak% ntuk unsur Ti+ Al+ dan V

memiliki sensiti4itas $an" tin""i dan tidak ada inter.erensi reaksi nuklir+ han$a sa!a ada

kemun"kinan unsur Al ter!adi inter.erensi dari reaksi *Si,n+)-*Al% erdasarkan

 )erhitun"an sehin""a di)eroleh massa dari

Ti didalam sam)el se/esar 0.8207 ± 0.0023 % ;

Vanadium se/esar 0.0087 ± 0.0003 % ;

Al se/esar 2.1964 ± 0.0001 % dan ;

  Mn se/esar 0.0151 ± 0.0012 %.

H& KESIMPULAN

1% Analisis Akti4asi Neutron ,AAN- adalah salah satu teknik nuklir $an" di"unakan

untuk men"kuanti.ikasi unsur2unsur kimia $an" terkandun" dalam suatu materi%

Teknik ini didasarkan )ada reaksi )enan"ka)an neutron termal oleh inti atom $an"

terkandun" dalam materi u!i%

& nsur $an" da)at diketahui dalam sam)el adalah Mn+ Ti+ V dan Al%

5& nsur 'a tidak ditemukan dikarenakan sensiti4itas$a relati4e rendah+ kelim)ahan ='a

han$a 01JK dan )ada unsur M" ter!adi )enum)ukan )un&ak den"an unsure Mn

sehin""a )erlu dilakukan )emisahan )un&ak den"an )eran"kat lunak seharusn$a%

8/18/2019 Rikhi 011300355 TKN Laporan Praktikum AAN

16/16

 Namun )ada saat )raktikum tidak dilakukan )emisahan )un&ak+ maka dari itu unsur 

M" tidak dihitun"%

>& erdasarkan )erhitun"an sehin""a di)eroleh massa dari

Ti didalam sam)el se/esar 0.8207 ± 0.0023 % ;

Vanadium se/esar 0.0087 ± 0.0003 % ;

Al se/esar 2.1964 ± 0.0001 % dan ;

  Mn se/esar 0.0151 ± 0.0012 %.

I& DA8TAR PUSTAKA

'hristina P+ Maria% *015% Petunjuk Praktikum Preparasi, radiasi, dan Pencacahan Sampel 

dalam !!". Lo"$akarta: STTN2ATAN

Suset$o+ >isnu% 1H% Spektrometri #amma% Ga!ah Mada ni4ersit$ Press% Lo"$akarta%

Yo/=++1+$ ? 'uni !"#

  Pe.3i.3in/$ P1+i+n

  M+1i+ %h1isin+ P& Rihi G+l+i+