AKTIVITAS ZAT RADIOAKTIF Rezky Amaliah, Darlina, Wahdini Wahdini Ramli, Muh. Shadiq K Laboratorium Fisika Modern Jurusan Fisika FMIPA FMIPA UNM Jalan Dg. Tata Tata Raya, Makassar, Makassar, !""# !""# Abstrak
Telah Telah dilaku dilakukan kan prakti praktikum kum mengen mengenai ai aktivi aktivitas tas zat radiao radiaoakt akti i yang yang menggu menggunak nakan an Stronsium!"# se$agai sum$er radiasi sinar %eta dan &o$alt!'# se$agai sum$er radiasi sinar gamma. Sr!"# memiliki (aktu paruh )*,* tahun dan &o!'# memiliki (aktu paruh +,) tahun. -raktikum ini $ertuuan untuk mengetahui aktivitas zat radioakti, untuk mengetahui daya tem$us sinar $eta dan sinar gamma, dan untuk menyelidiki hu$ungan antara arak sum$er radioakti dengan aktivitas sum$er. Aktivitas sinar $eta, sinar gamma, dan radiasi latar $elakang diketahui mela melalu luii pend pendet etek eksi sian an oleh oleh Detektor $eiger%Muller yang yang kemudia kemudian n di/a/a di/a/ah h oleh oleh progra program m Radiation Dete&tion pada komputer. Daya tem$us sinar $eta dan sinar gamma ga mma diketahui melalui manipulasi kete$alan penghalang yang menghalangi sum$er radioakti, dimana penghalang yang digunakan adalah Aluminium 0Al1 dan Tim$al 0-$1. 2u$ungan antara arak sum$er radioakti dengan dengan aktivitas aktivitas sum$er sum$er diketahui diketahui dengan dengan memanipulas memanipulasii arak sum$er. Setelah melakukan melakukan praktikum, diketahui $ah(a aktivitas zat radioakti se/ara $erurutan adalah $eta, gamma, dan radiasi latar $elakang. Sedangkan untuk daya tem$us zat radioakti, daya tem$us sinar gamma le$ih $esar di$andingkan daya tem$us sinar $eta. Daya tem$us uga $erkaitan dengan daya serap enis penghalang dan kete$alan penghalang. Dimana tim$al le$ih sukar ditem$us di$andingkan alumin aluminium ium,, dan kete$a kete$alan lan pengh penghalan alang g $er$an $er$andin ding g ter$al ter$alik ik dengan dengan daya daya tem$us tem$us sinar sinar zat radioakti. 2u$ungan arak sum$er radioakti dengan aktivitas sum$er mem$uktikan ke$erlakuan hukum ke$alikan kuadrat. Dimana semakin $esar arak sum$er radioakti maka aktivitas sem$er semakin ke/il. Kata Kunci3 4at Radioakti, Sinar
α
, Sinar
PENDAHULUAN -enemu -enemuan an radioak radioaktiv tivita itass diumum diumumkan kan oleh oleh 2enri enri %e/qu e/quer erel el pad pada $ula $ulan n Mare Marett 5*" 5*"'. %e/que %e/querel rel menget mengetahu ahuii $ah(a $ah(a garam garam uraniu uranium m $er/ahaya yang terkena /ahaya matahari, dan radi radias asi! i!ra radi diasi asi $er $eros oso orr dari dari garam garam!g !gar aram am teraktivasi terse$ut dapat menem$us $enda!$enda gelap lap. Dengan memp empelaar ari eek ini, ia menem enemuk ukan an $ah( $ah(aa radia adiasi si dar dari uran uraniu ium m terakt teraktiva ivasi! si!/ah /ahaya aya dapat dapat mem$en mem$entuk tuk $ayang $ayang!! $ayang $enda logam pada pelat!pelat otograis yang ter$ungkus ter$ungkus kertas hitam. Ditemukan Ditemukan pula siat! siat!si siat at radiat radiati i uraniu uranium m $erkai $erkaitan tan dengan dengan intiny intinyaa 0Sumar 0Sumardi, di, 5""61. 5""61. Meskip Meskipun un enom enomena ena radioak radioaktiv tivita itass ini ditemu ditemukan kan oleh oleh %e/que %e/querel rel,, nama nama radioa radioakti ktivit vitas as itu sendir sendirii di$erik di$erikan an oleh oleh Marie Marie &urie, &urie, penemu penemu unsur unsur radioa radioakti kti lainny lainnyaa 0Su$aer, )#561. Sinar Sinar radioa radioakti kti merupa merupakan kan partik partikel el dengan dengan tingkat energi yang relati tinggi dan relati sulit $erinteraksi se/ara kimia maupun listrik. Sehing Sehingga ga untuk untuk mendete mendeteksi ksi radiasi radiasi radioa radioakti kti
β , sinar
γ
, 2ukum Ke$alikan Kuadrat
di$u di$utu tuhk hkan an dete detekt ktor or khus khusus us seper seperti ti detek detekto tor r ta$ung ta$ung 7eiger 7eiger Muller Muller.. Ta$ung a$ung 7eiger 7eiger Muller Muller adal adalah ah alat alat untuk untuk mend mendet etek eksi si dan dan peng penguk ukur ur ionisasi dari radiasi nuklir 08r(andi, )##1. Salah Salah satu satu hukum hukum alam yang paling umum adalah hukum ke$alikan kuadrat. Seorang saintis menyat menyataka akan n $ah(a $ah(a hukum hukum ke$ali ke$alikan kan kuadra kuadratt meru merupa paka kan n kara karakt kter erist istik ik dari dari apa apa saa saa yang yang $erasal dari sum$er titik dan $ergerak $ergerak lurus se/ara kontinu 0Modul -raktikum 9kis 5, )#5'1. -er/o -er/o$a $aan an ini ini meng menggu guna naka kan n sinar sinar : dan dan ; se$agai sum$er radiakti. -er/o$aan ini $ertuuan untu untuk k meny menyel elid idik ikii kara karakt kter eris isti tik k pan/ pan/ar aran an radioa radioakti ktivit vitas as $e$era $e$erapa pa zat radioa radioakti kti, , untuk untuk menyel menyelidi idiki ki dan mem$an mem$andin dingka gkan n daya daya tem$us tem$us sinar sinar : dan ;, untuk untuk menye menyelid lidiki iki kemamp kemampuan uan $er$agai material 0$ahan1 dalam menyerap radiasi dan untuk untuk menyelid menyelidiki iki hu$ung hu$ungan an antara antara arak arak sum$er radioakti dengan aktivitas sum$er. METODE
1
-ada praktikum ini perangkat yang digunakan telah terangkai dan saling terhu$ung, maka langka a(al yang harus dilakukan adalah melakukan penyetelan peralatan dengan /ara menyalakan rateneter dengan menekan tom$ol o ke posisi on. Selanutnya menyalakan komputer lalu $uka program radiation dete/tor, pada program terse$ut atur tegangan ratemeter yang tertera sampai diperoleh penunukan tegangan 5### volt pada skala ratemeter. Kemudian mengatur (aktu pen/a/ahan 05s1 dan um$al data se$nyak <# kali. Setelah penyetelan peralatan telah selesai langkah selanutnya adalah melakukan kegiatan 5 yaitu mengenal aktivitas zat radioakti dengan /ara meletakkan salah satu sum$er radioakti 0sum$er : atau sum$er ;1 pada rak sampel ), kemudian mengklik tom$ol start pada program radiation dete/tor untuk merekan data hasil /a/ahan. -ada kegiatan ) sum$er radioakti yang digunkan sama pada kegiatan 5 0sum$er : atau sum$er ;1, pada kegiatan ) digunakan $ahan penghalang 0Al dan -$1 dengan kete$alan yang diletakkan pada posisi 5 rak sampel untuk mengukur daya tem$us dari sinar : dan ;. =ntuk kegiatan < langkahnya sama dengan kegiatan 5 hanya saa pada kegiatan < arak sum$er radioakti di u$ah!u$ah untuk mengetahui apakah aktivitas zat radioakti memenuhi hukum ke$alikan kuadrat. HASIL DAN PEMBAHASAN -asda kegiatan pertama dilakukan untuk mengetahui aktivitas zat radioakti dari sum$er radiasi yang $er$eda. Ta$el 5.5. &ps rata!rata pada sum$er radiasi $eta, gamma, dan latar $elakang Sum$er radiasi /ps rata!rata %eta 7amma
5+<, 5#,"
>atar $elakang
#,*<
)## 5+# 5## +# "PS rata#rata #
7raik 5.5 &ps rata!rata pada sum$er radiasi $eta, gamma, dan latar $elakang 7raik 5.5 memperlihatkan $agaimana $entuk histogram dari aktivitas zat radioakti untuk setiap sum$er radiasi yang $er$eda. Dari graik diperoleh $ah(a sum$er radiasi yang paling akti yaitu sum$er radiasi $eta dengan nilai /ps rata! rata 5+<,. Sedangkan untuk sum$er radiasi gamma nilai /ps rata!ratanya yaitu 5#," dan sum$er radiasi latar $elakang yaitu #,*<. -ada kegiatan kedua dilakukan untuk mengukur daya tem$us sinar : dan ; dengan menggunakan enis penghalang aluminium dan tim$al yang kete$alannya $er$eda!$eda. Ta$el ).5. 2u$ungan antara kete$alan penghalang 0Al1 dengan /ps rata!rata untuk sinar $eta. Sum$er ?enis Te$al &ps rata! radiasi penghalang penghalang rata #,'<+ *5,+ #,*## '<,'# Aluminium ),#5+ 5#,'# %eta Tim$al
Aluminium 7amma Tim$al
5,<# 5,##
),"##
5,)<
6,)#+ #,'<+ #,*##
5,6< 5)," 5),<
),#5+ <,55+
55,+< 55,+
5,##
5),'#
),"## 6,)#+
5),## 55,6<
5##.## *#.## '#.##
153.77
"PS rata#rata 10.97
<,55+ 5,##
6#.##
0@1 A ! <).5,@ B ").#, RC A #."
)#.##
0.83
#.## #.### 5.### ).### <.### 6.### Ktba$an %n&'a$an& (mm)
Sumbr ra!iasi
7raik
).5. 2u$ungan antara kete$alan penghalang 0Al1 dengan /ps rata!rata untuk sinar $eta
2
5<.##
"PS rata#rata
).##
5).+#
5.+#
5).##
5.##
0@1 #.5@ B #.) RC 5
0@1 A ! #.6,@ B 5<.<* RC A 5
"PS rata#rata 55.+#
55.##
#.+#
5#.+# 5.### ).### <.### 6.### +.###
#.## 5.### ).### <.### 6.### +.###
Ktba$an Pn&'a$an& (mm)
Ktba$an Pn& 'a$an& (mm)
7raik 7raik
).). 2u$ungan antara kete$alan penghalang 0-$1 dengan /ps rata!rata untuk sinar $eta
7raik ).5 dan 7raik ).) memperlihatkan $agaimana hu$ungan antara kete$alan $ahan penghalang 0untuk graik ).5 menggunakan Al dan graik ).) menggunakan -$1 dengan /ps rata! rata untuk sinar $eta. Dari kedua graik diatas memperlihatkan $agaimana daya tem$us sinar $eta akan $erkurang seiring dengan $ertam$ahnya kete$alan dari $ahan penghalang yang digunakan. =ntuk daya serap $ahan, tergantung pada enis penghalang, daya serap -$ le$ih $esar dari pada Al. Selain itu daya serap $ahan uga dipengaruhi oleh kete$alan $ahan penghalang, semakin te$al penghalang maka daya serap $ahan uga akan semakin $esar. 5<.+# 5<.## 5).+# "PS rata#rata
5).##
0@1 ! #.'@ B 5<.5* RC #.*<
55.+# 55.##
7raik ).< dan 7raik ).6 memperlihatkan $agaimana hu$ungan antara kete$alan $ahan penghalang 0untuk graik ).< menggunakan Al dan graik ).6 menggunakan -$1 dengan /ps rata! rata untuk sinar gamma. Dari kedua graik diatas memperlihatkan $agaimana daya tem$us sinar gamma akan $erkurang seiring dengan $ertam$ahnya kete$alan dari $ahan penghalang yang digunakan. =ntuk daya serap $ahan, tergantung pada enis penghalang, daya serap -$ le$ih $esar dari pada Al. Selain itu daya serap $ahan uga dipengaruhi oleh kete$alan $ahan penghalang, semakin te$al penghalang maka daya serap $ahan uga akan semaki $esar. -ada kegiatan ketiga dilakukan untuk mengetahui apakah aktivitas zat radioakti untuk sinar $eta dan sinar gamma memenuhi hukum ke$alikan kuadrat.
7raik
).<. 2u$ungan antara kete$alan penghalang 0Al1 dengan /ps rata!rata untuk sinar 7amma
5,<# <,<#
?arak kuadrat 0d)1 5,'" 5#,*"
&ps rata! rata )+",) "),*#
#,+" #,#"
+,<#
)*,#"
6",#<
#,#6
,<# 5,<# <,<#
+<,)" 5,'" 5#,*"
<#,#< 5",+< *,+
#,#) #,+" #,#"
+,<# ,<#
)*,#" +<,)"
+,# <,"#
#,#6 #,#)
?arak 0d1 Sum$er 0/m1
5#.+# #.### 5.### ).### <.### 6.### Ktba$an %n&'a$an& (mm)
).6. 2u$ungan antara kete$alan penghalang 0-$1 dengan /ps rata!rata untuk sinar gamma
%eta
7amma
5d)
3
7raik <.<. 2u$ungan antara arak sum$er dengan /ps rata!rata untuk sinar $eta
<##.## )+#.## )##.## "PS rata#rata
5+#.## 5##.## +#.## #.## #.## #.)# #.6# #.'# #.*#
)+.## )#.## 0@1 A !".5" ln0@1 B )5.5' 5+.## RC A #.", "PS rata#rata &amma 5#.## +.## #.## #.##).##6.##'.##*.##
Kba$ikan *arak kua!rat (+,D-)
7raik <.5. 2u$ungan antara ke$alikan arak kuadrat dengan /ps rata!rata untuk sinar $eta )+.## )#.## 5+.## "PS rata#rata 5#.##
+.## #.## #.## #.)# #.6# #.'# #.*# Kba$ikan *arak kua!rat (+,D-)
7raik <.). 2u$ungan antara ke$alikan arak kuadrat dengan /ps rata!rata untuk sinar gamma 7raik <.5 dan 7raik <.) memperlihatkan $agaimana hu$ungan antara ke$alikan arak kuadrat 05D )1 dengan /ps rata!rata untuk sinar $eta dan sinar gamma. &ps rata!rata mengindikasikan aktivitas zat radioakti dari sum$er $eta dan sum$er gamma, dimana aktivitas zat radioakti ini se$anding dengan ke$alikan arak kuadrat 05D )1. Atau dengan kata lain aktivitas zat radioakti dari sum$er $eta dan sum$er gamma $er$anding ter$alik dengan arak kuadrat 0D)1, semakin auh arak sum$er radiasi maka semakin ke/il aktivitas zat radioakti. Dengan demikian aktivitas zat radioakti memenuhi hukum ke$alikan kuadrat. <##.## )##.## 0@1 A !5<'.5+ ln0@1 B )*5.,* RC A #."' "PS rata#rata 5##.## #.## #.## ).## 6.## '.## *.## .arak sumbr(cm)
.arak sumbr (cm)
7raik <.6. 2u$ungan antara arak sum$er dengan /ps rata!rata untuk sinar gamma 7raik <.< dan 7raik <.6 memperlihatkan $agaimana hu$ungan antara arak sum$er dengan /ps rata!rata untuk sinar $eta dan sinar gamma. &ps rata!rata dari sinar $eta dan sinar gamma turun se/ara logaritmik seiring dengan $ertam$ahnya arak dari sum$er radiasi. SIMPULAN Setelah melakukan praktikum, diketahui $ah(a aktivitas zat radioakti yang paling $esar adalah sinar $eta, kemudian gamma, dan radiasi latar $elakang. Daya tem$us sinar gamma le$ih $esar di$andingkan daya tem$us sinar $eta dengan melihat nilai koeisien daya tem$us $ahan. Daya tem$us uga $erkaitan dengan daya serap enis penghalang dan kete$alan penghalang. Dimana tim$al le$ih sukar ditem$us di$andingkan aluminium, dan kete$alan penghalang $er$anding ter$alik dengan daya tem$us sinar zat radioakti. 2u$ungan arak sum$er radioakti dengan aktivitas sum$er adalah $er$anding ter$alik, dimana semakin $esar arak sum$er radioakti maka aktivitas sem$er semakin ke/il. 2al ini mem$uktikan ke$erlakuan hukum ke$alikan kuadrat.. DAFTAR PUSTAKA 8r(andi. )##. Desain Transduser Tegangan Tinggi pada Ta$ung 7eiger Muller untuk Mendeteksi Radiasi Radioakti. Jurnal 'ains MIPA. 5< 0<13 5""!)#56.
Su$aer dkk. )#5+. Penuntun Praktikum (kse)erimen Fisika *. Makassar 3 =nit >a$oratorium Eisika Modern ?urusan Eisika EM8-A =FM.
4
