laporan koefisien atenuasi.docx

8/13/2019 Laporan Koefisien Atenuasi.docx

1/10

Koefisien Serapan ( ) Sinar Gamma ()

A. LATAR BELAKANG

Sinar radioaktif yang akan diamati adalah sinar gamma (), sinar gamma () adalah radiasi

gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang sangat pendek (dalam orde ) yang

dipancarkan oleh inti atom partikel , - (elektron), + (positron), atau setelah peristiwa tangkapan

elektron, inti yang masih dalam keadaan tereksitasi tersebut akan turun ke keadaan dasarnya dengan

memancarkan radiasi gamma. Sinar gamma () merupakan sinar radioaktif yang tidak bermuatan

sehingga tidak dapat dibelokan oleh medan magnet maupun medan listrik, serta mempunyai daya tembus

paling besar. Dengan bantuan detektor, dapat diketahui kemampuan sinar gamma () dalam menembus

berbagai bahan, yang selanjutnya dapat diketahui koefisien serapan sinar gamma. Pada percobaan ini,

digunakan Detektor Geiger Muller. Detektor ini merupakan sebuah alat pengukur radiasi ionisasi.

Pencacah Geiger bisa digunakan untuk mendeteksi radiasi alpha dan beta. Pada kondisi tertentu, pencacah

Geiger dapat digunakan untuk menentukan koefisien serapan suatu bahan terhadap sinar gamma () dari

Detektor Geiger-Muller tersebut.

B.

TUJUAN1. Menentukan besarnya nilai koefisien serapan bahan () terhadap sinar gamma ()

C. TINJAUAN PUSTAKA

Pencacah Geiger, atau disebut juga Pencacah Geiger-Muller adalah sebuah alat pengukur

radiasi ionisasi. Pencacah Geiger bisa digunakan untuk mendeteksi radiasi alpha dan beta. Sensornya

adalah sebuah tabung Geiger-Mller, sebuah tabung yang diisi oleh gas yang akan bersifat konduktorketika partikel atau foton radiasi menyebabkan gas (umumnya Argon) menjadi konduktif. Alat tersebut

akan membesarkan sinyal dan menampilkan pada indikatornya yang bisa berupa jarum penunjuk, lampu

atau bunyi klik dimana satu bunyi menandakan satu partikel. Pada kondisi tertentu, pencacah Geiger

dapat digunakan untuk mendeteksi radiasi gamma, walaupun tingkat reliabilitasnya kurang. Pencacah

geiger tidak bisa digunakan untuk mendeteksi neutron.

Geiger counter digunakan untuk mendeteksi radiasi pengion, biasanya partikel beta dan sinar

gamma, tapi model-model tertentu dapat mendeteksi partikel alfaSebuah tabung gas diisi inert (biasanya

helium , neon atau argon dengan halogen ditambahkan) singkat melakukan listrik bila partikel atau foton


2/10

radiasi menyebabkan gas konduktif. Tabung menguatkan ini pengaliran dengan cascade efek dan output

sebuah pulsa saat ini, yang kemudian sering ditampilkan oleh jarum atau lampu dan / atau didengar klik .

Instrumen modern dapat laporan radioaktivitas beberapa kali lipat. Beberapa penghitung

Geiger dapat digunakan untuk mendeteksi radiasi gamma , walaupun sensitivitas dapat lebih rendah untuk

radiasi gamma energi tinggi dibandingkan dengan jenis tertentu lainnya detektor, karena kerapatan gasdalam perangkat biasanya tinggi, sehingga paling gamma energi foton tinggi untuk lulus melalui

terdeteksi. foton energi yang lebih rendah lebih mudah untuk mendeteksi, dan lebih baik diserap oleh

detektor. Perangkat yang lebih baik untuk mendeteksi sinar gamma adalah natrium iodida kilau counter .

(Mukhlis, 2007)

Ketika sinar gamma melewati material, maka sebagian sinar gamma tersebut diserap oleh

material. Intensitas dari sinar akan berkurang sesuai dengan formula: I = Io .e-x, dengan Io adalahintensitas awal, x jarak lintasan sinar gamma ( tebal medium penyerap ). Dari persamaan diatas dapat

dicari hubungan antara tebal penyerap x yang diperlukan untuk mereduksi intensitas berkas sinar gamma

menjadi harga tertentu dinyatakan dalam koefisien atenuasi, . Rasio antara intensitas akhir dengan awal

adalah : I/ Io =e-x

ln( I/ Io) = -x

(Tipler, 2001)

D. METODOLOGI PENELITIAN

1. Alat dan Bahan Counter (1 buah) Detektor Geiger Muller (1 buah) Statif (1 buah) Penggaris (1 buah)

Stopwatch (1 buah) Spaceholder (1 buah) Sumber Radioktif

Co-60 (1 buah)

Cs-137 (1 buah) Penghalang Lead

Penghalang Lead (0.062/1800 inch/mg/cm2) (1 buah)

Penghalang Lead (0.125/3600 inch/mg/cm2) (1 buah)Penghalang Lead (0.250/610 inch/mg/cm2) (1 buah)

Penghalang Polyethylen


3/10

Penghalang Polyethylen (0.062/1800 inch/mg/cm2) (1 buah)



2. Cara Kerja

3. Gambar Alat dan Bahan

Counter Detektor Geiger Muller Stopwatch

Menyiapkan alat dan bahan yang akandi akai

Merangkai alat yang akan diapakai

Menyambung alat dengan PLN

Melakukan cacah latar selama 30 detik

Memasang bahan radiasi di depan detektor

Melakukan pencacahan dengan tanpa penghalang dan variasi penghalang selama

30 detik lalu dicatat hasil pencacahan

Melakukan pencacahan dengan variasi bahan radiasi (Cs-137 dan Co-60) masing-

masing selama 30 detik

Mencatat hasil Pencacahan dari Cs-137 dan

Co-60


4/10

Sumber Radioaktif Penghalang Lead dan Polyethylen

E. DATA

PENGHALANG LEAD (Co-60)Tebal 0.0015748 (m) 0.003175 (m) 0.00636 (m)No. R0 (Bq) RL (Bq) Rx(Bq) Rx(Bq) Rx(Bq)

1 0.433333333 0.3 0.333333333 0.366666667 0.32 0.7 0.2 0.433333333 0.333333333 0.3333333333 0.466666667 0.366666667 0.433333333 0.466666667 0.2666666674 0.633333333 0.133333333 0.466666667 0.366666667 0.4333333335 0.5 0.366666667 0.366666667 0.333333333 0.366666667

Rata-rata : 0.546666667 0.273333333 0.406666667 0.373333333 0.34

PENGHALANG POLYRTHYLEN (Co-60)Tebal 0.0015748 (m) 0.003175 (m) 0.00636 (m)

No. R0 (Bq) RL (Bq) Rx(Bq) Rx(Bq) Rx(Bq)1 0.433333333 0.3 0.533333333 0.466666667 0.3666666672 0.7 0.2 0.466666667 0.533333333 0.53 0.466666667 0.366666667 0.6 0.4 0.44 0.633333333 0.133333333 0.366666667 0.366666667 0.5333333335 0.5 0.366666667 0.433333333 0.6 0.5

Rata-rata : 0.546666667 0.273333333 0.48 0.473333333 0.46

PENGHALANG LEAD (Cs-137)Tebal 0.0015748 (m) 0.003175 (m) 0.00636 (m)No. R0 (Bq) RL (Bq) Rx(Bq) Rx(Bq) Rx(Bq)

1 1.4 0.3 1.1 0.733333333 0.6666666672 1.166666667 0.2 1.1 0.666666667 0.53 1.066666667 0.366666667 1.033333333 0.566666667 0.7333333334 1 0.133333333 0.466666667 0.766666667 0.5666666675 1.033333333 0.366666667 0.533333333 0.9 1

Rata-rata : 1.133333333 0.273333333 0.846666667 0.726666667 0.693333333


5/10

PENGHALANG POLYETHYLEN (Cs-137)Tebal 0.0015748 (m) 0.003175 (m) 0.00636 (m)No. R0 (Bq) RL (Bq) Rx(Bq) Rx(Bq) Rx(Bq)

1 1.4 0.3 0.733333333 1.3 0.9

2 1.166666667 0.2 0.966666667 0.833333333 0.8666666673 1.066666667 0.366666667 0.9 0.833333333 0.94 1 0.133333333 1 0.633333333 0.7666666675 1.033333333 0.366666667 1.133333333 1.033333333 0.666666667

Rata-rata : 1.133333333 0.273333333 0.946666667 0.926666667 0.82

F. PEMBAHASAN

Percobaan yang dilakukan kali ini, berjudul Koefisisen Serapan () Sinar Gamma () . Percobaan ini

dilakukan dengan tujuan untuk menentukan besarnya nilai koefisienserapan bahan () terhadap sinar

gamma () yang berasal dari detektor Geiger Muller.

Percobaan kali ini, dilakukan dengan menggunakan alat dan bahan seperti counter yang digunakan

untuk melihat output dari cacahan sumber radioaktif, detektor Geiger Muller digunakan sebagai alat

untuk mendeteksi besarnya sumber radiasi yang keluar dari bahan sumber radioaktif, statif digunakan

untuk menjepit detektor yang dipasang tepat di atas sumber radioaktif dengan jarak tertentu, penggaris

digunakan untuk mengukur jarak antara detektor dengan sumber radioaktif, spaceholder digunakan untuk

meletakan sumber radioaktif yang dapat divariasi jaraknya, stopwatch digunakan untuk menghitung

waktu pencacahan sumber radioaktif, sumber radioaktif yang digunakan adalah Co-60 dan Cs-137,

penghalang yang digunakan ada 2 jenis yaitu penghalang lead dan polyethylen. Masing-masing

penghalang digunakan 3 variasi ketebalan yaitu ketebalan untuk lead (0.062/1800 inch/mg/cm2,

0.125/3600 inch/mg/cm2, dan 0.250/610 inch/mg/cm2) dan ketebalan untuk polyethylen (0.062/1800

inch/mg/cm2, 0.125/3600 inch/mg/cm2, dan 0.250/610 inch/mg/cm2).

Percobaan dengan detektor Geiger Muller yang digunakan adalah sinar- yang berasal dari suatu intiradioaktif. Prinsip kerja dari detektor kali ini adalah apabila ke dalam tabung masuk suatu radiasi yang

berasal dari sumber radiasi maka radiasi tersebut akan mengionisasi gas isian. Karena antara katoda dan

anoda diberi beda tegangan, maka akan timbul medan listrik diantara kedua elektroda tersebut. Ion positif

(+) akan bergerak ke bagian dinding tabung dengan kecepatan yang relatif lebih lambat dibandingkan

dengan elektron-elektron yang bergerak menuju anoda dimana kecepatan geraknya tergantung pada V

yang diberikan. Dengan energi yang relatif tinggi maka elektron akan mampu mengionisasi atom-atom

sekitarnya, sehingga menimbulkan pasangan electron ion sekunder, pasangan ion tersier, dan seterusnya,sehingga terjadi lecutan yang terus menerus.


6/10

Percobaaan diawali dengan menyalakan counter, kemudian terlebih dahulu melakukan pencacahan

latar setiap 30 s dan dilakukan 5 kali pengambilan data, setelah selesai dilanjutkan dengan meletakkan

sumber radioaktif tepat di bawah detector selanjutnya praktikan langsung memulai percobaan dengan

menghitung cacah yang teramati dari counter dilakukan setiap 30 s dengan 5 kali pengambilan data

(variasi sumber radioaktif). Setelah selesai dilanjutkan dengan percobaan dengan menghitung cacah

masing- masing bahan sumber radoaktif yang diberi penghalang, masing-masing penghalang dicacahselama 30 s dengan 5 kali pengambilan data. Penghalang yang digunakan ada 2 jenis yaitu lead dan

polyethylen. Masing-masing penghalang digunakan 3 variasi ketebalan yaitu ketebalan untuk lead

(0.062/1800 inch/mg/cm2, 0.125/3600 inch/mg/cm2, dan 0.250/610 inch/mg/cm2) dan ketebalan untuk

polyethylen (0.062/1800 inch/mg/cm2, 0.125/3600 inch/mg/cm2, dan 0.250/610 inch/mg/cm2).

Dari hasil percobaan diatas didapatkan data RL (cacah latar), Ro (cacah sebelum sumber radioaktif

diberi penghalang), dan Rx (cacah setelah sumber radioaktif diberi penghalang) dimana satuan

pencacahan sudah dalam Bq. Untuk memperoleh cacah radiasi yang sebenarnya (Rxs) dilakukan dengan

cara mengurangkan rata-rata cacah setelah sumber radioaktif diberi penghalang () dengan rata-rata

cacah latar ( ). Pengurangan ini dilakukan karena di alam sekitar terdapat unsure unsure radioaktif

yang dapat terdeteksi oleh detektor.

Untuk menentukan besarnyanilai koefisien serapan bahan () terhadap sinar gamma () yang berasal

dari detektor Geiger Muller maka dibuat grafik hubungan ln(Ro/Rxs) terhadap ketebalan penghalang

dengan sesuai persamaan berikut :

Rxs = Roe-x dimana , sumbu y = ln (Ro/Rxs)

= e x sumbu x = ketebalan penghalang (m)

Ln ( = x m = gradien = menunjukan nilai (/m)

y m x

Dari persamaan di atas didapatkan nilai untung masing masing jenis penghalang :o Bahan Lead :

- C0-60 nilai = 142.3 /m

- Cs-137 nilai = 59.21/mo Bahan Polyethylen :

- Co-60 nilai = 21.32/m

- Cs-137 nilai = 45.31/m


7/10

Dari hasil yang diperoleh dari grafik untuk bahan lead lebih besar dari bahan polyetylen ini berarti

dalam kehidupan sehari-hari jika bahan penghalang lead digunakan akan lebih aman dibandingkan

dengan bahan penghalang polyethylen dimana biasanya bahan penghalang tersebut digunakan untuk

perlindungan dari radioaktif sebagai pelapis dari inti radioaktif. Dari data yang diperoleh juga dapat

disimpulkan bahwa semakin tebal penghalangnya maka semakin kecil cacah / intensitas yang tertera pada

counter, dan sebaliknya semakin tipis penghalangnya maka semakin besar cacah yang tertera padacounter. Dan tentunya nilai cacah yang diperoleh saat sebelum diberi penghalang dan setelah diberi

penghalang berbeda, yaitu setelah diberi penghalang nilainya akan semakin kecil. Karena penghalang

tersebut berfungsi untuk menghalangi atau mengurangi radiasi dari sumber radioaktif yang digunakan.

G. KESIMPULAN

1. Nilai koefisien serapan bahan () terhadap sinar gamma () untung masing masing jenis

penghalang :o Bahan Lead :

- C0-60 nilai = 142.3 /m

- Cs-137 nilai = 59.21/mo Bahan Polyethylen :

- Co-60 nilai = 21.32/m

- Cs-137 nilai = 45.31/m

Nilai dari bahan lead lebih besar dari bahan polyethylen. Sehingga dapat disimpulkan bahantimbal lebih baik digunakan sebagai bahan penyerap dibandingkan dengan bahan polyethylen.

H. DAFTAR PUSTAKA

Akhadi, Mukhlis. 2007. Puslitbang Keselamatan Radiasi dan Biomedika . Badan Tenaga Nuklir

Naisonal. Jakarta

Tipler, Paul A. 2001b. FISIKA Untuk Sains dan Teknik . Jilid 2, Edisi Ketiga. Erlangga. Jakarta.

I. LAMPIRAN

Penentuan nilai koefisienserapan bahan () terhadap sinar gamma () didapatkan dengan

membuat grafik sebagai berikut :

Rxs = Roe-x


8/10

= e x

Ln ( = x

y m x

Grafik :

Sumber Radioaktif Co-60 :

Tebal (Lead)(m) Ro (Bq) Rx (Bq) RL (Bq)

Rxs ( rRx-rRL)(Bq) Ro/Rxs ln(Ro/Rxs)

0.0015748 0.54666667 0.40666667 0.27333333 0.13333334 4.0999998 1.4109869240.003175 0.54666667 0.37333333 0.27333333 0.1 5.46666667 1.6986690470.00636 0.54666667 0.34 0.27333333 0.06666667 8.1999996 2.104134105

y = 142.3 x + 1.210 m = 142.3 = 142.3/m

Tebal(Polyethylen) (m) Ro (Bq) Rx (Bq) RL (Bq)

Rxs ( rRx-rRL)(Bq) Ro/Rxs ln(Ro/Rxs)

0.0015748 0.54666667 0.48 0.27333333 0.20666667 2.64516125 0.9727320270.003175 0.54666667 0.47333333 0.27333333 0.2 2.73333334 1.0055218660.00636 0.54666667 0.46 0.27333333 0.18666667 2.92857138 1.07451472

y = 142.36x + 1.2107

R = 0.9917

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 0.002 0.004 0.006 0.008

l n ( R o

/ R x s

)

Ketebalan Lead (m)

Grafik Hubungan ln(Ro/Rxs) terhadapKetebalan Lead (Co-60)

ln (Ro/Rxs)

Linear (ln (Ro/Rxs))


9/10

y = 21.32 x + 0.938 m = 21.32 = 21.32/m

Sumber Radioaktif : Cs-137

Tebal (Lead)(m) Ro (Bq) Rx (Bq) RL (Bq) Rxs ( rRx-rRL) (Bq) Ro/Rxs ln(Ro/Rxs)

0.0015748 1.13333333 0.846666667 0.27333333 0.573333337 1.97674417 0.6814511340.003175 1.13333333 0.726666667 0.27333333 0.453333337 2.49999998 0.9162907230.00636 1.13333333 0.693333333 0.27333333 0.420000003 2.69841268 0.992663703

y = 59.21 x + 0.644 m = 59.21 = 59.21/m

Tebal(Polyethylen)

(m) Ro (Bq) Rx (Bq) RL (Bq)

Rxs ( rRx-rRL)

(Bq) Ro/Rxs ln(Ro/Rxs)0.0015748 1.133333333 0.946666667 0.27333333 0.673333337 1.683168308 0.5206779150.003175 1.133333333 0.926666667 0.27333333 0.653333337 1.734693867 0.5508309520.00636 1.133333333 0.82 0.27333333 0.54666667 2.073170718 0.729079183

y = 21.326x + 0.9386R = 0.9998

0.96

0.98

1

1.02

1.04

1.06

1.08

0 0.002 0.004 0.006 0.008

l n ( R o

/ R x

s )

Ketebalan Polyethylen (m)

Grafik Hubungan ln(Ro/Rxs) terhadapKetebalan Polyethylen (Co-60)

ln (Ro/Rxs)


y = 59.216x + 0.6442R = 0.791

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 0.002 0.004 0.006 0.008

l n ( R o

/ R x s

)

Ketebalan Lead (m)

Grafik Hubungan ln(Ro/Rxs) terhadapKetebalan Lead (Cs-137)

ln (Ro/Rxs)



10/10

y = 45.31 x + 0.432 m = 45.31 = 45.31/m

y = 45.311x + 0.4324R = 0.9604

00.10.20.30.40.50.60.7

0.8

0 0.002 0.004 0.006 0.008

l n ( R o

/ R x s

)

Ketebalan Polyethylen (m)

Grafik Hubungan ln(Ro/Rxs) terhadapKetebalan Polyethylen (Cs-137)

ln (Ro/Rxs)


laporan koefisien atenuasi.docx

Documents