346795753-Makalah-Akselerator

BAB I LAT LATAR BELAKANG

Perkem Perkemban bangan gan teknol teknologi ogi nuklir nuklir adalah adalah salah salah satu prestas prestasii yang yang paling paling signifikan dari abad kedua puluh. Teknologi nuklir saat ini digunakan di hampir semua bidang dan aspek kehidupan kehidupan kita dari obat-obatan, obat-obatan, untuk manufaktur manufaktur dan konstr konstruks uksi, i, untuk untuk menyal menyalaka akan n barang barang-ba -baran rang g rumah rumah tangga tangga biasa, biasa, dan untuk untuk menghasilkan listrik untuk lebih dari 16% dari kebutuhan seluruh dunia. Karya perintis dari Marie dan Pierre Curie dalam mengungkap at dengan sifat yang sebelumnya tidak dikenal, yang mereka men!iptakan istilah radioaktif, membuka banyak kesempatan lapangan baru. Penemuan Curie adalah hasil dari keyakinan Marie Curie bah"a bi#ih-bi#ih uranium bi#ih yang terkandung lain, lebih aktif, substansi substansi dari uranium. $alam beberapa bulan mulai menganalisis menganalisis bi#ih-bi#ih bi#ih-bi#ih uraniu uranium m pada pada tahun tahun 1&, 1&, Marie Marie Curie Curie telah telah mengis mengisola olasi si dua elemen yang yang sebelu sebelumny mnyaa tidak tidak diketa diketahui hui.. $ia bernam bernamaa poloni polonium um pertam pertama, a, setelah setelah negara negara asalnya asalnya Polan Polandia dia'' kedua kedua ia disebu disebutt radium radium,, dalam dalam menang menanggap gapii radioa radioakti kti(it (itas as intens. intens. )plikasi praktis dalam penelitian ilmiah untuk radioisotop radioisotop diikuti dari penemuan ini pada periode dari tahun 1&*+ sampai a"al 1&+-an. amun, beberapa radioisotop alami yang tersedia te rsedia sangat terbatas ruang lingkup apa yang mungkin. mungkin. Potensi penuh tidak menyadari menyadari sampai radioisotop radioisotop dapat diproduksi diproduksi artifisial. Transformasi satu unsur men#adi unsur lain pertama kali ditun#ukkan oleh utherford pada tahun 1&1& ketika ia mengarahkan partikel alpha yang berasal dari sampel polonium ke gas nitrogen dan mendeteksi proton yang dipan!arkan. Kema#uan besar pertama ter#adi pada tahun 1&/ dengan penemuan siklotron oleh 0rnest 0rnest a"ren a"ren!e !e di 2erkel 2erkeley ey,, Califo Californi rnia. a. $engan $engan mesin mesin ini diguna digunakan kan untuk untuk memper!epat memper!epat deuteron untuk ke!epatan ke!epatan yang sangat tinggi, tinggi, men#adi men#adi mungkin mungkin untuk untuk men!ip men!iptak takan an ketida ketidakst kstabi abilan lan nuklir nuklir yang yang kita kita ketahu ketahuii sekaran sekarang g adalah adalah prasyarat untuk radioakti(itas. $engan mengarahkan sinar deuteron bergerak !epa !epatt pada pada targ target et karb karbon on,, a"re a"ren! n!ee memi memi!u !u reak reaksi si yang yang meng mengak akib ibat atka kan n pembentukan radioisotop dengan "aktu "aktu paruh 1+ menit.

1

The world’s largest digital library

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.













)kselerator )kselerator memainkan memainkan peran yang sangat penting dalam penelitian penelitian yang diarah diarahkan kan pada pada pengem pengemban bangan gan dan kema#u kema#uan an materi material al untuk untuk aplika aplikasi si energ energi. i. Penelitian tentang bahan untuk aplikasi energi men!akup spektrum yang luas dari kimia dan fisika topik, seperti sintesis material baru, karakterisasi struktural dan mekani mekanisti stik, k, optima optimasi, si, pemanf pemanfaat aatan an dan penuru penurunan nan kiner# kiner#a. a. Teknik eknik berbas berbasis is akse aksele lera rato torr

memb member erik ikan an

sin sinar

3,

neutr eutro on

atau atau

elek elektr tro on

balo balok k

untu ntuk

meng mengin inte tero roga gasi si baha bahan n dan dan sifat sifat mere mereka ka dan dan balo balok k ion ion untu untuk k meng mengin indu duksi ksi kerusakan, yang sangat rele(an dengan pengembangan baterai, sel bahan bakar, tenaga matahari dan nuklir. 2erd 2erdasa asark rkan an urai uraian an diat diatas, as, maka maka untu untuk k memp memper erke kena nalk lkan an berb berbag agai ai akselerator yang pernah di!iptakan oleh ilmu"an fisika untuk berbagai tu#uan seperti untuk penelitian fisika maupun dalam bidng lainnya. 4leh karena itu, Penu Penuli liss tert tertari arik k untu untuk k meng mengan angk gkat at

#udu #udull penu penuli lisa san n ini ini yakn yaknii 5 Akselerator

Nuklir”. A. RUMU RUMUSA SAN N MASA MASALA LAH H

umusan masalah pada makalah ini yaitu 1. )pa )pa defin definisi isi dari dari akseler akselerato ator7 r7 *. )pa )pa sa#a sa#a #enis-# #enis-#eni eniss akse akselera lerator tor77 . )paka )pakah h manf manfaat aat dari dari aksele akselerato rator7 r7 B. TUJUAN Tu#uan Tu#uan dari penulisan ini yaitu sebagia berikut 1. Mengetahui Mengetahui apa yang maksud dengan dengan akselerator akselerator.. *. Menget Mengetahu ahuii #enis-#e #enis-#enis nis dari dari akselerat akselerator or.. . Menget Mengetahu ahuii manfaat manfaat dari dari aksele akselerat rator or..

BAB II PEMBAHASAN













)kselerator )kselerator partikel adalah alat utama untuk mempela#ari mempela#ari struktur dasar materi. $alam eksperimen fisika energi tinggi, partikel seperti proton atau elektron diper!epat hingga puluhan dan ratusan 8e9 dan bertabrakan satu sama lain atau ke target tetap. Partikel baru di!iptakan dari tabrakan energi tinggi, dan interaksi dan sifat mereka yang diteliti menggunakan detektor !anggih. Tabel 1 berikut menya#ikan karakteristik akselerator. :ungsi utama dari akselerator partikel adalah untuk memasok energi untuk partikel bermuatan, dan energi ini disediakan dalam sebagian besar kasus, ke!uali akseler akselerato atorr saat ini dan induks induksii langsu langsung, ng, dengan dengan !ara rongga rongga resonan resonan.. ;ni memper!epat rongga atau memper!epat struktur dasarnya terdiri dari satu atau lebih memper!epat sel di mana medan elektromagnetik dapat mengirimkan energi untuk partikel bermuatan. Tabel 1. Karakteristik )kselerator

2. JENISJENIS-JEN JENIS IS AKSELE AKSELERA RATO TOR R a) Siklot Sikloto o! ! "#$% "#$%lo$ lo$t to!) o!)

ni(ersity pada tahun 1&/1 untuk memproduksi isotope fosfor, at besi, arsen dan belerang. Pada pertengahan tahun 1&?+-an di













positif dan negatif untuk keperluan produksi radionuklida #uga. ;no(asi dari
Ba 

Bb (Sumber: IAEA, !!"#

Ga&'a 1.
untuk untuk menghasi menghasilka lkan n hanya hanya

1?

4 untu untuk k stud studii P0T P0T Bb Bb sikl siklot otro ron n ?++ ?++ Me9 Me9 di

T;>M: di 9an!ou(er, 9an!ou(er, Kanada Bmesin penelitian multi-tu#uan besar.













(Sumber: IAEA, !!"# Ga&'a 2. 2agian ker#a internal siklotron modern. 

Prinsip Operasi Operasi Siklotron siklotron terdiri dari empat sistem Magnet resistif yang dapat men!iptakan medan magnet dari 1-*T' o o
nilai pun!ak sekitar /+ k9, meskipun angka-angka angka-angka ini dapat ber(ariasi ber(ariasi o

untuk sistem yang berbeda'
berenergi yang !ukup tinggi dalam ruang yang relatif terbatas.

Teori

termodinam termodinamika ika menyatakan menyatakan bah"a frekuensi frekuensi rotasi suatu partikel partikel bermuatan bermuatan bergerak dalam medan magnet dari radius orbitnya. 0nergi partikel meningkat













ditempatkan di antara kutub medan magnet homogen, seperti ditun#ukkan pada 8ambar .

(Sumber: IAEA, !!$#
Alur Kerja Siklotron Siklotron

2anyak 2anyak hal yang yang harus harus dipert dipertimb imbang angkan kan dalam dalam alur alur ker#a ker#a dari dari sebuah sebuah aklsel aklselerat erator or.. @al ini sangat sangat pentin penting g untuk untuk memini meminimal malkan kan paparan paparan radiasi radiasi dan peningkatan efisiensi ker#a dari sebuah akselerator dengan memberikan kela kelan! n!ara aran n arus arus ke unit unit peng pengol olah ahan an

Pros Prosesn esnya ya dila dilaku kuka kan n deng dengan an lang langka kah h















Pend Pendek ekata atan n lain lain yait yaitu u deng dengan an meng menggu guna naka kan n tran transp spor orta tasi si terli terlind ndun ung g untu untuk k pemindahan dosis tanpa kontak langsung langsung dengan manusia.

(Sumber: IAEA, !!"# Ga&'a . Tekanan dan radiasi yang ideal di fasilitas siklotron. 

Siklotron saat ini

Teknologi siklotron meningkat se!ara signifikan selama beberapa "aktu terakh terakhir ir..












%) Si! Si!ko koto to!

Sumber: htt)s:**iononfa++ioniente.files.or) htt)s:**iononfa++ioniente.files.or)ress.+om*!-*!/ ress.+om*!-*!/*+ern0lh+0ne.1) *+ern0lh+0ne.1)& &













(Sumber: htt)s:**tea+hers.eb.+ern.+h*tea+hers*ar+hiv*'S2!!*bro+hures*bitu*a++elerator s.htm# Ga&'a /. Posisi komponen-komponen akselerator dari sinklotron













(Sumber:  .a++elerators0for0so+iety.o .a++elerators0for0so+iety.or&*about0a++elerators*ine3.)h)4i5 r&*about0a++elerators*ine3.)h)4i5- # Ga&'a 0. Kompleks )kselerator C0

Coll Collid ider er sikli siklik k #uga #uga diko dikomb mbin inasi asika kan n deng dengan an #eni #eniss aksel akselera erato torr yang yang berbeda, termasuk dua di antaranya berpotongan dengan !in!in penyimpanan dan masing masing-ma -masin sing g di area sebelu sebelum m akseler akselerato ator. r.












ini sesuai sebagai partikel memperoleh energi, #alur sirkulasi mereka dapat tetap konstan seperti yang diper!epat.
syn! syn!hr hrot otro rons ns pert pertam amaa

dan dan !in! !in!in in peny penyim impa pana nan n

sepe sepert rtii

Cosmotron Cosmotron bentuk toroida, dengan prinsip prinsip fokus fokus yang kuat se!ara independen independen ditem ditemuk ukan an oleh oleh 0rne 0rnest st Cour Couran antt dan dan i!h i!hol olas as Chri Christo stofil filos os memu memung ngki kink nkan an pemisahan lengkap pedal gas ke komponen dengan fungsi khusus di sepan#ang #alur partikel, membentuk #alur ke poligon melingkar. 2eberapa komponen penting diberikan oleh rongga : untuk per!epatan langsung, magnet dipol Bbending magnet untuk defleksi partikel Buntuk menutup #alan, dan Juadrupole G setupole magnet untuk balok fokus. Kombinasi medan magnet yang bergantung "aktu dan prinsip fokus yang kuat memungkinkan desain dan pengoperasian fasilitas akselerator modern skala besar seperti !olliders dan sumber !ahaya sinkrotron. 2agian lurus sepan#ang lintasan tertutup difasilitas tersebut tidak hanya diperlukan untuk ruang frekuensi radio, radio, tetapi #uga untuk untuk detektor detektor partikel partikel Bdalam !olliders. !olliders. 0nergi 0nergi maksimum maksimum akselerator siklik yang dibenamkan biasanya dibatasi oleh kekuatan maksimum medan medan magnet magnet dan #ari-#ar #ari-#arii minimu minimum m Bkelen Bkelengku gkunga ngan n maksim maksimum um dari dari #alur #alur partikel. Hadi salah satu metode untuk meningkatkan batas energi adalah dengan menggunakan magnet superkonduktor, superkonduktor, ini tidak dibatasi oleh ke#enuhan magnetik. akselerator akselerator elektronGpo elektronGpositron sitron #uga dapat dibatasi oleh emisi radiasi radiasi sinkrotron, sinkrotron, akibatnya dapat menghilangkan sebagian energi kinetik balok partikel. )kselerator lebih kuat ketika dibangun dengan #alur radius lebih besar dan menggunak menggunakan an banyak banyak rongga rongga mi!ro"a(e. mi!ro"a(e. Partikel yang lebih ringan Bseperti















utama >ni(ersitas. >ni(ersitas. )kselerator )kselerator utama adalah akselerator linear : yang dapat memper!epat elektron dan positron hingga ?+ 8e9 dengan pan#ang *,+ mil BL ,* km seperti yang ditun#ukk ditun#ukkan an pada gambar ?, dan diklaim men#adi akselartor terpan#ang di dunia. )kselerator utama dibenamkan + kaki Bsekitar 1+ meter di ba"ah tanah dan telah beroperasi se#ak tahun 1&66. $itun#ukkan $itun#ukkan pada gambar . ntuk parameter akslerator <)C ditun#ukkan pada tabel 1.













Bb (Sumber: htt)s:**iononfa++ioniente.or htt)s:**iononfa++ioniente.or)ress.+om*!- )ress.+om*!-*!/**from0+ern0+ern0 *!/**from0+ern0+ern0 announ+es0lh+0restart0s+heule*# Ga&'a  )kselerator <)C Ba tampak bagian dalam ruangan Bb tampak dari

atas udara Tabel *. Parameter <)C













) Li!a Li!a A%%l A%%lat ato o "LINA "LINA#) #)

)kselerator linear Modern B;)C adalah perangkat yang menghasilkan sinar 3 berenergi tinggi BM9 dan berkas elektron BMe9 yang dilengkapi dengan multi multi kolima kolimator tor BMC BMC yang yang diguna digunakan kan untuk untuk memblo memblokir kir perang perangkat. kat. ina! ina! ini digunakan digunakan untuk pengobatan pengobatan kanker dengan dengan sistem dosis radiasi tertentu. tertentu. $asar dari terapi radiasi didasarkan pada interaksi antara materi dan radiasi Benergi.












menyediakan #alur melengkung untuk partikel diper!epat Bmisalnya betatrons. $aya $aya tinggi tinggi bidang bidang : yang yang diguna digunakan kan untuk untuk per!ep per!epatan atan elektr elektron on di pandu pandu mempe emper! r!ep epat at

dip diprodu roduks ksii

mela melalu luii

pro proses ses

perl perlam amb batan atan

elek elektr tron on

dalam alam

memp memper erla lamb mbat at pote potens nsii dala dalam m pera perang ngka katt die( die(ak akua uasi si khus khusus us yang yang diseb disebut ut magnetron dan klystrons. 2erbagai #enis ;)C yang tersedia untuk penggunaan klinis. 2eberapa memberikan sinar 3 hanya di kisaran mega(oltage rendah B/ atau 6 M9, sementara yang lain menyediakan baik sinar 3 dan elektron di berbagai energ energii mega(o mega(olta ltage. ge.
Prinsip operasi operasi

Prinsip per!epatan yang digunakan dalam semua akselerator adalah bah"a partikel bermuatan energinya selalu berubah ketika didekatkan dengan medan listrik. listrik. Pada ;)C, perubahan perubahan energi energi dipengaruh dipengaruhii oleh tegangan bolak-balik bolak-balik yang yang diberik diberikan an pada pada posisi posisi yang yang tepat tepat untuk untuk memper memper!ep !epat at partik partikel. el. $alam $alam prakteknya, ini di!apai dengan penggunaan ruang elektroda disebut rift tubes Btabung Btabung aliran, aliran, yang memungkinkan memungkinkan partikel mengalir mengalir pada ke!epatan konstan konstan















foton energi tinggi dan elektron dioperasikan dengan komputer. komputer.

(Sumber: E.B. 6o&orsak (IAEA#, !!7# Ga&'a 14. ina! Medis 

Komponen linacs linacs yang modern















o o o o o o

radar untuk memper!epat memper!epat elektron pada bagian bagian pedal gas yang disebut panduan panduan gelombang B=8. =8












(Sumber: E.B. 6o&orsak (IAEA#, !!7#













serangkaian ukuran lapangan B:<. 8ambar 11 menun#ukkan salah satu ;)C untuk keperluan medis.













pan#ang akselerator Bmenambahkan pada ruang per!epatan.
1?

4 dan

produksi 1, serta proton untuk untuk 1: produksi. TC) adalah adalah akselerator elektrostatik elektrostat ik dibangkitkan dengan ion negatif yang mele"a mele"ati ti strippe stripperr biaya biaya untuk untuk dikon( dikon(ersi ersikan kan ke ion positif positif,, dan ganda ganda energ energii untuk untuk beda beda potens potensial ial yang yang sama. sama. Pada Pada saat yang sama, sama, ;on 2eam )plikasi )plikasi,, ou(ain-la-eu(e, 2elgia, membangun  Me9 $  siklotron yang didedikasikan untuk untuk produk produksi si

1?

4. 2eberapa ini !y!lotron ke!il telah berada di 0ropa. $ari

mesin












$ua #enis Mikrotron telah dikembangkan yaitu o o

Mikrotron melingkar Mikrotron lintasan lurus. $alam Mikrotron melingkar melingkar kelebihann kelebihannya ya pada energi elektron elektron dari

rongga resonan mi!ro"a(e dan peningkatan radius dalam medan magnet. >ntuk men#aga partikel dalam fase dengan daya mi!ro"a(e, ruang tegangan, frekuensi dan medan magnet magnet disesuaikan disesuaikan sedemikian sedemikian rupa sehingga ketika ele!tron ele!tron mele"ati mele"ati setiang setiang bidang bidang dari ruang potensial, potensial, elektron elektron memperoleh memperoleh kenaikan energi, energi, sehingga peningkatan peningkatan "aktu melintasi melintasi di area magnetik magnetik sama dengan #umlah integral siklus mi!ro"a(e. $alam Mikrotron Mikrotron lintasan lintasan lurus magnet dibagi men#adi men#adi dua bagian



























dengan dengan isolasi inti yang mengisi mengisi area yang tersedia tersedia di dalam balok orbit. B! betatron dengan single !ore dan titik pemberian daya tunggal tunggal
beta betatr tron on dapa dapatt

dian diangg ggap ap sebag sebagai ai anal analog og dari dari

transformator yakni arus utamanya adalah arus bolak-balik yang menarik magnet dan arus sekundernya adalah arus elektron yang beredar di ruang (akum Bdonat.













i) 7a!   Gaa Gaa  ak* ak*l l at ato o

9an de 8raaf 8raafff merupa merupakan kan akseler akselerato atorr paling paling umum umum #enis #enis self-e self-e!ite !ited. d. 8enerator self-e!ited menga!u pada apa yang ter#adi ketika dua materi yang berbeda tergabung dan kemudian ditarik terpisah. 8enerator terdiri dari berpengetahuan luas terminal tegangan tinggi terisolasi dari potensi tanah pada

























industri seperti ditun#ukkan pada Tabel . )kselerator dari energi rendah Bratusan ke9 hingga sangat tinggi BQ 8e9 telah dibuat untukmenghasilkan berkas ion, elektron, maupun radiasi sinkrotron. Tabel . )kselerator partikel di berbagai berbagai belahan dunia Bsampai tahun 1&&6. 1&&6.







































346795753-Makalah-Akselerator

Recommend Documents