LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA LANJUTAN “RADIASI RADIOAKTIF”
Tanggal Pengumpulan
: 14 Juni 2017
Tanggal Praktikum
: 18 Juni 2017
Waktu Praktikum
: 08.00 – 08.00 – 10.30 10.30 WIB
Nama
: Siti Sulistia Amanah
NIM
: 11150163000028 11150163000028
Kelompok
: 1 (satu)
Nama Anggota
:
Kelas
1. My Gempita Fitriyani
(11150163000009) (11150163000009)
2. Suryatul Fajariah
(11150163000015) (11150163000015)
3. Lena Marlina
(11150163000025) (11150163000025)
4. Iis Isya’atul Faridah Faridah
(11150163000026)
5. Bayu Ardian
(11150163000035) (11150163000035)
: Pendidikan Fisika 4A
LABORATORIUM TERPADU PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2017
1
RADIASI RADIOKTIF
A. Tujuan percobaan a. Mempelajari karakteristik radiasi diudara dan pada medium. b. Menentukan besarnya intensitas absorbsi radiasi Sr-90. c. Membandingakn besarnya intesitas absorbsi radiasi pada aluminium, besi, dan timah. d. Menentukan jenis bahan yang paling baik digunakan sebagai medium absorbsi.
B. Dasar Teori Radioaktivitas adalah kemampuan inti atom yang tidak stabil untuk memancarkan radiasi dan berubah menjadi inti yang stabil. Proses perubahan ini disebut peluruhan, dan inti atom yang tidak stabil disebut radionuklida. Materi yang mengandung radionuklida disebut zat radioaktif. Radioaktif melibatkan transmitasi unsur-unsur. Peristiwa pemancaran sinar-sinar radioktivitas dari sebuah inti atom yang tidak mantap secara spontan disebut radioaktivitas. Gejala radioaktivitas sangat berperan dalam pengembangan fisika nuklir. Unsur penyusun inti atom adalah proton dan neutron. Agar proton seimbang (stabil) dalam atom, maka gaya inti dan gaya tolak-menolak antar proton harus sama. Jika ada penambahan proton pada inti atom, maka harus diikuti penambahan neutron. Untuk atom dengan nomor atom lebih dari 80 (uranium) gaya tolak-menolak antar proton tidak dapat diimbangi dengan penambahan neutron. Hal ini menyebabkan atom uranium tidak stabil. Inti yang tidak stabil ini akan memancarkan sinar radioaktif secara spontan. Pemancaran sinar radioaktif inilah yang disebut radioaktivitas. Unsur radioaktivitas yang berasal dari alam disebut unsur radioaktif alami. Sedangkan unsur radioaktif yang diciptakan manusia disebut zat radioaktif. (Krene, 2008) Berdasarkan partikel penyusunnya, sinar radioktif dibagi menjadi tiga, yaitu sinar alfa, beta dan sinar gamma. Radiasi yang bermuatan positif dinamai sinar alfa, dan yang bermuatan negatif diberi nama sinar beta, sedangkan yang tidak bermuatan dinamai sinar gamma. Radiasi sinar radioaktif tidak akan bisa dilihat secara kasat mata, berbeda dengan sinar yang berasal dari sinar matahari atau sinar tampak lainnya. 2
Radiasi
merupakan hasil peluruhan inti yang tidak stabil. Energi
partikel dapat dikurangi dengan melakukan medium penyerapan disekitar sumber radioaktif. Maka sebagian energi yang dipancarkan dapat diserap jangkauan partikel radiasi alfa.
Radiasi radioaktif yang dipancarkan oleh elemen-elemen polonium dan radium mengandung partikel-partikel, sinar-sinar alfa atau partikel-partikel alfa, sinar-sinar beta atau partikel-partikel beta, dan sinar-sinar gamma atau partikel partikel gamma (Mulyono, 2003). Detektor Geiger Muller adalah alat pencacah radiasi yang berfungsi untuk mendeteksi dan mencacah radiasi. Detektor Geiger terdiri dari tabung silinder yang pada pusatnya memanjang dipasang kawat anoda dan pada selubung sil inder bagian dalam dipasang kulit sebagai katoda. Detektor Geiger Muller berfungsi untuk menentukan atau mencacah banyaknya radiasi sinar radioaktif. Cara kerja dari detektor Geiger Muller adalah mendeteksi radiasi dari suatu sumber atau bahan radioaktif (Arthur, 1987).
C. Alat Dan Bahan No.
Nama Alat dan Bahan
1
Counter s
2
Scaled Metal Rall L = 100 cm
3
Radioaktif Sr-90
3
Gambar
4
Alumunium
5
Timah
6
Besi
7
Standa rod Leybold Multiclamp Stand rod, right cougled
8
Geiger counter
D. LANGKAH KERJA No 1
Langkah kerja Siapkan alat dan bahan Pada praktikum ini dilakukan 2 keadaan yang berbeda, yakni Attenusi radiasi di udara dan radiasi pada bahan
2
Attenuasi radiasi di udara Pasangkan preparat Sr-90 sebagai sumber radiasi , dan sebagai holder Posisi preparat Sr-90 diletakkan berhadapan dengan counter 5 pada jarak 5 cm Hasil cacahan radiasi pada digital counter dan dicatat dengan waktu
4
Gambar
60 detik Pengukutan dilakukan setiap perubahan jarak anatara preparat Sr-90 dan counter sebesar 5 cm mulai dari 5 sampai 50 cm Radiasi pada bahan Alumunium Preparat Sr-90 kita letakkan holder tepat sejajar didepan pencacah Gelger Muller yang telah dihubungkan dengan digital counter Digital counter kita nyalakan dan setting waktu pengukuran pada 60 detik Kemudian pasang medium absorbsi alumunium dengan penjepit dan diletakkan antara preparat Sr-90 dan pencacah Gelger Muller pada jarak 5 cm Pengukuran cacahan radiasi dilakukan dengan memvarisikan ketebalan medium absorpsi Pengukuran dilakukan sebanyak 3 kali untuk masing-masing ketebalan Radiasi pada Bahan Besi Melakukan cara yang sama seperti langkah point ke 3, Hanya saja ketebalan yang digunakan adalah 1 mm saja
3
4
5
Radiasi pada bahan timah Cara yang dilakukan sama seperti point ke 4 hanya mengubah bahannya dengan timah. Setelah praktikum, rapihkan kembali alat yang digunakan
E. Data Pengamatan 1. Radiasi di Udara Jenis Radioaktif Lama Pengukuran
No.
: Sr-90 : 60 s Radiasi di Udara
S (cm)
I1 (Imp)
I2 (Imp)
1
5
6539
6618
2
10
1826
1864
3
15
840
839
5
4
20
471
495
5
25
281
311
6
30
214
207
7
35
152
157
8
40
134
127
9
45
106
102
10
50
77
95
2. Radiasi Pada Bahan Jenis Radioaktif : Sr-90 Jenis Bahan Penyerap : Aluminium Lama Pengukuran : 60 s Radiasi Pada Bahan No. d (mm) I1 (Imp) I2 (Imp) 1 0,5 4025 4029 2 1,0 1882 1879 3 1,5 833 813 4 2,0 333 361 5 2,5 101 103 6 3,0 40 48 7 3,5 20 21 8 4,0 19 17 9 4,5 15 16 10 5,0 24 14
I3 (Imp) 3901 1899 830 368 120 34 22 20 21 20
3. Perbandingan Bahan Penyerap Jenis Radioaktif : Sr-90 Tebal Bahan : 1,0 mm Lama Pengukuran : 60 s No. Jenis Bahan Penyerap I1 (Imp) 1 Besi 26 2 Timah 16 3 Aluminium 1811
I3 (Imp) 26 17 1865
I2 (Imp) 30 19 1682
F. Pengolahan Data 1. Radiasi di Udara
14,5581
2,6669
2
1,0000
3,2615
1,0000
10,6374
3,2615
3
1,1761
2,9243
1,3832
8,5514
3,4392
4
1,3010
2,6730
1,6927
7,1450
3,4777
5
1,3979
2,4487
1,9542
5,9962
3,4231
6
1,4771
2,3304
2,1819
5,4308
3,4423
7
1,5441
2,1818
2,3841
4,7604
3,3689
8
1,6021
2,1271
2,5666
4,5246
3,4077
No.
1
0,6990
3,8155
0,4886
6
9
1,6532
2,0253
2,7331
4,1019
3,3483
10
1,6990
1,8865
2,8865
3,5588
3,2051
Jumlah
13,5495
25,6742
19,2709
69,2647
33,0408
Koefisien regresi a
Koefisien regresi b
Koefisien regresi r
∑∑ ∑∑ ∑ ∑
∑∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑∑ ∑ ∑∑ ∑ √ √
7
Grafik Hubungan Intensitas Radiasi Terhadap Jarak pada Praktikum Radiasi Radioaktif 4.5000 4.0000 s a t i 3.5000 s n3.0000 y = -1.9146x + 5.1616 e t n 2.5000 I R² = 0.9986 a 2.0000 m t i r 1.5000 a g 1.0000 o L 0.5000 0.0000 0.0000 0.5000 1.0000
1.5000
2.0000
Logaritma Jarak
2. Radiasi Pada Bahan No.
1
0,5
8,3003
0,25
68,8947
2
1
7,5401
1
56,8530
7,5401
3
1,5
6,7250
2,25
45,2261
10,0876
4
2
5,8081
4
33,7345
11,6163
5
2,5
4,6151
6,25
21,2993
11,5378
6
3
3,6889
9
13,6078
11,0666
7
3,5
2,9957
12,25
8,9744
10,4851
8
4
2,9444
16
8,6697
11,7778
9
4,5
2,7081
20,25
7,3335
12,1862
10
5
3,1781
25
10,1000
15,8903
Jumlah
27,5
48,5038
96,25
274,6931
106,3378
Koefisien regresi a
Koefisien regresi b
∑∑ ∑∑ ∑ ∑
8
4,1501
∑∑∑ ∑ ∑
Koefisien regresi r
∑∑∑ ∑ ∑∑ ∑ √
Grafik Hubungan Intensitas Radiasi Terhadap Tebal Plat pada raktikum Radiasi Radioaktif pada Bahan 10.0000 s a t i s n e t n i n l
8.0000
y = -1.3114x + 8.4567 R² = 0.8996
6.0000 4.0000 2.0000 0.0000 0
1
2
3
4
5
6
Ketebalan Plat (mm)
G. Pembahasan Percobaan pertama adalah menentukan karakteristik radiasi β dan γ dari sumber Sr-90 diudara. Eksperimen ini memperlihatkan ketergantungan intensitas radiasi terhadap perubahan jarak. Dari data yang diperoleh didapatkan bahwa saat sumber Sr-90 berjarak 5 cm terhadap pencacah Geiger Muller intensitas radiasi yang diperoleh adalah 6539 dan 6618. Namun ketika Sr-90
9
digeser menjauhi pencacah Geiger Muller, intensitas radiasinya juga mengalami penurunan secara berkala sehingga pada saat Sr-90 diletakkan pada jarak 50 cm terhadap pencacah Geiger Muller, intensitas radiasinya bernilai 77 dan 95. Jadi dapat disimpulkan bahwa karakteristik radiasi Sr-90 diudara adalah semakin jauh jarak radioaktif maka semakin kecil intensitas radiasinya. Percobaan kedua, radiasi pada bahan. Pada percobaan kedua ini, memperlihatkan penurunan intensitas radiasi setelah melalui suatu medium dengan ketebalan yang berbeda-beda. Pada percobaan ini, Sr-90 diletakkan pada jarak 5 cm tepat didepan Geiger Muller, dengan penghalang aluminium diletakkan diantara Sr-90 dan Geiger Muller. Pada percobaan pertama, dimana tidak ada penghalang antara Sr-90 dan Geiger Muller, intensitas radiasinya mencapai 6539 dan 6618. Namun pada saat diberi penghalang berupa aluminium dengan ketebalan 0,5 mm, intensitas radiasinya hanya mencapai 4025, 4029 dan 3901. Kemudian, saat medium aluminium diganti dengan ketebalan 1,0 mm, intensitas radiasinya menurun kembali menjadi 1882, 1879, dan 1899, dengan jarak Sr-90 dan Geiger Muller dibuat tetap. Dari hal tersebut dapat terlihat bahwa semakin tebal medium penghalang, maka intensitas radiasi akan terus menurun. Pada percobaan ketiga, yaitu perbandingan bahan penyerap. Dengan tebal medium yang sama yaitu 1,0 mm, diketahui bahwa intensitas radiasi terbesar terjadi pada medium aluminium yaitu 1811, 1682 dan 1865. Sedangkan intensitas radiasi terendah dialami oleh medium timah.
H. Kesimpulan Dari percobaan yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut. 1. Jarak berhubungan dengan pencacahan sumber radioaktif semakin pendek. 2. Jarak sumber radioaktif dengan pencacah maka intensitas yang diperoleh semakin besar dan sebaliknya jenis bahan mempengaruhi pencacahan sumber radioaktif.
I.
Daftar Pustaka Belser, Arthur. 1987. Konsep Fisika Modern Edisi Ke Empat. Jakarta: Erlangga. Krane, Kennet. 2008. Fisika Modern. Jakarta: UI Press. Mulyono. 2003. Fisika Modern. Yogyakarta: UNY. 10
