PERCOBAAN II UJI STATISTIK RADIASI LATAR BELAKANG (NATAR)
Oleh Irnawati Widya Hastuti NIM 13306141023 ABSTRAK
Percobaan pencacahan latar belakang radiasi ini dilakukan dengan menggunakan detektor Geiger-Muller dan bertujuan untuk mengetahui berapa kali cacah natar terjadi ketika jumlah cacah dalam 10 detik de tik diukur 100 kali. Percobaan ini menggunakan u dara sebagai bahan percobaan dimana kita tahu bahwa udara terdiri dari berbagai macam gas yang tersusun dari proton elektron neutron yang dapat memancarakan radiasi. Percobaan ini dilakukan dengan mencatat data setiap 10 detik, dimana dilakukan sebanyak 100 kali pencacahan. Masing-masing tiap 10 cacah dibuat grafik data tersebut yang kemudian dianalisis termasuk kedalam distribusi Gauss atau Poisson. asil menunjukkan bahwa seluruh g rafik mengikuti kur!a distribusi Gauss. Kata kunci : Radiasi, Detektor Geiger-Muller, Distribusi Gauss, Distribusi Poisson
A. PEND PENDAH AHUL ULUA UAN N 1. LAT LATAR BELA BELAKA KANG NG
B.
Pengukuran intensitas radiasi
dadu di atas #engikuti distri!usi !in$#ial. Bila distri!usi !in$#ial terse!ut #e#"unyai "r$!a!ilitas sangat keil #aka akan !eru!ah
yang yan g dil dilaku akukan kan se seara ara !er !erula ulang ng "as "asti ti akan
#en(ad #en (adii distri distri!us !usii P$iss$ P$iss$n. n.
#e#"er$leh hasil "engukuran yang !er!eda%
akti,i akt i,itas tas -at rad radi$a i$akti kti++ !er !ersi+ si+at at aak #ak #akaa
!eda. &ehingga dala# "engukuran intensitas
inte in tens nsit itas as ra radi dias asii
yang ya ng te teru rukur kur"un "un aka akan n
radiasi harus dilakukan seara !erulang' !aik
!ersi+at
sehingga
!e!era"a kali atau dala# selang waktu uku"
"engukurannya
"an(ang' yang !erarti aku#ulasi nilai dari
distri!usi auss atau "$iss$n.
"engulangan waktu !e!era"a detik. Nilai ukurr se!enar uku se!enarnya nya didug didugaa
!erada !er ada di dala dala# #
aak
(uga
akan
Oleh Ole h karena karena
data
hasil
#engikuti
2. TINJ TINJAU AUAN AN PUS PUST TAKA D. /istri!usi auss N$r#al
.
&i+at a aak su s uatu "e " engukuran
rentang nilai rata%rata ) nilai si#"angannya. *. &i+at aak suatu "engukuran
selalu selalu #engikuti #engikuti suatu suatu distri!us distri!usii tertentu' tertentu'
selalu selal u
#engikuti #engik uti suatu suatu distri distri!usi !usi tertent tertentu' u'
se!agai $nt$h eks"eri#en eks"eri#en uang l$ga# dan
se!agai $nt$h eks"eri#en uang l$ga# dan
dadu di atas #engikuti distri!usi !in$#ial.
Bila distri!usi !in$#ial terse!ut #e#"unyai
!esaran yang #engikuti distri!usi auss.
"r$!a!ilitas sangat keil #aka akan !eru!ah
erlihat
#en(adi distri!usi P$iss$n' sedangkan !ila
dihasilkannya da"at !er#aa#%#aa#'
distri!usi P$iss$n terse!ut #enghasilkan
dengan
nilai ukur yang !esar !e!era"a literatur
terletak "ada nilai rata%ratanya.
#enuliskan 40 #aka !eru!ah #en(adi distri!usi
auss
N$r#al.
iga
!ahwa
nilai
"r$!a!ilitas
ukur
ter!esar
yang
adalah
I.
(enis
distri!usi terse!ut #e#ang tidak di!ahas "ada tulisan ini' !agi yang !er#inat untuk #e#"ela(ari le!ih lan(ut silahkan #e#!aa literatur statistik. 5. at
radi$akti+
#e#"unyai
k$nstanta "eluruhan 7 yang sangat keil' #isalnya 8%239 adalah 4.99 10%19 dan akti,itas su#!er !iasanya !ernilai :sangat !esar; dala# $rde B< "eluruhan "er detik' #isalnya akti,itas 1 =*i setara dengan 3.> 104 "eluruhan "er detik. Oleh karena itu
a#!ar 2? intensitas radiasi yang
"anaran radiasi #engikuti distri!usi auss
di"anarkan suatu su#!er radiasi @. Oleh karena akti,itas
N$r#al. .
radi$akti+ !ersi+at aak #engikuti distri!usi
-at
auss N$r#al #aka intensitas radiasi yang terukur"un akan !ersi+at aak sehingga data
hasil
"engukurannya
(uga
akan
#engikuti distri!usi auss. Pengukuran intensitas radiasi yang dilakukan seara !erulang
"asti
"engukuran
akan
yang
#e#"er$leh
!er!eda%!eda.
hasil Aang
#en(adi "ertanyaan adalah :!era"akah nilai H. a#!ar di atas #enun(ukkan "r$!a!ilitas nilai ukur yang #ungkin dihasilkan $leh "engukuran
!erulang
terhada"
suatu
ukur yang se!enarnya;. . /engan +en$#ena terse!ut di atas #aka "engukuran intensitas radiasi harus
dilakukan
seara
!erulang'
!aik
!e!era"a kali atau dala# selang waktu
Q.
uku" "an(ang' yang !erarti aku#ulasi nilai dari "engulangan waktu !e!era"a detik. Nilai ukur se!enarnya diduga dala#
rentang
nilai
!erada di
rata%rata
si#"angannya. C. &e!agai#ana
)
nilai
"erhitungan
#ate#atika !iasa' nilai rata%rata
da"at
dihitung dengan "ersa#aan !erikut
M. &edangkan nilai si#"angan D dari "engukuran tunggal suatu !esaran yang #engikuti distri!usi auss
adalah
akar dari nilai
ukurnya.
R.
1. &et alat "er$!aan se"erti terlihat "ada !.1 dan !.2. 2. eser tutu" "elindung
$unter
!er(endela %ti"is dengan hati%hati dan D
N.
E
F
O. METODE PENELITIAN 1. ALAT
-
1 unit counter seperti GeigerMuller counter S Pengeras suara Counter berjendela-tipis Penjepit tabung counter Panel percobaan RAD Pencatat waktu
(angan #enyentuh !agian
(endela
ti"isnya karena #udah "eah. . Penggunaan $unter? Perta#a%ta#a hentikan $unter dengan #enekan t$#!$l &OP lalu G& sehingga tertulis
angka 0 "ada layar dis"lay. Pengukuran? tekan t$#!$l &G "ada $unter dan
P. 2. LANGKAH PERCOBAAN
"enatat waktu seara
!ersa#aan. 8ntuk #engakhiri
"engukuran
tekan t$#!$l &OP "ada $unter. S.
T. DATA PERCOBAN
/*.
43
//.
/.
44
/5.
2
4
/H.
6
/@.
U. N
!. N"#1"$
/.
W. 1
F.
/I.46
A. 2
. >
/.
4>
/C.
3
.
3
B.
4
/M.
49
/N.
1
*.
4
/.
4
/O.
4J
/P.
>
.
5.
3
/K.
0
/G.
1
.
6
H.
>
/&.
1
/.
@.
2
/8.
2
/L.
4
I.> .
9
C.
1
/W.
3
/F.
6
M.
J
N.
3
/A.
4
/.
6
O.
10
P.
.
B.
K.
11
G.
3
*.
6
/.
6
&.
12
.
.
>
5.4
8.
13
L.
.
9
H.
W.
14
F.
4
I. J
A.
1
.
3
.
60
C.
4
B.
16
BB.
4
M.
61
N.
>
B*.
1>
B/.
2
O.
62
P.1
B.
19
B5.
K.
63
G.
>
B.
1J
BH.
2
&.
64
.
6
8.
6
L.
BI. 20
[email protected]
3
@. 1
B.
21
BC.
>
W.
66
F.
2
BM.
22
BN.
3
A.
6>
.
3
BO.
23
BP.
6
5.
69
5B.
3
BK.
24
BG.
1
5*.
6J
5/.
3
B&.
2
B.
5.
>0
55.3
B8.
26
BL.
4
5.
>1
5H.
BW.
2>
BF.
4
5I. >2
BA.
29
B.
3
5.
>3
5C.
>
*.
2J
*B.
1
5M.
>4
5N.
9
**.
30
*/.
2
5O.
>
5P.
*.
31
*5.
5K.
>6
5G.
*.
32
*H.
>
5&.
>>
5.2
58.
>9
5L.
0
*I. 33
*@.>
5@. 1
1
*.
34
*C.
4
5W.
>J
5F.
4
*M.
3
*N.
3
5A.
90
5.
2
*O.
36
*P.
4
.
91
B.
2
*K.
3>
*G.
4
*.
92
/.
4
*&.
39
*.
4
.
93
5.
1
*8.
3J
*L.
3
.
94
H.
1
*W.
40
*F.
9
I.9
@.
4
*A.
41
*.
4
.
96
C.
2
/.
42
/B.
6
M.
9>
N.
2
O.
99
P.
2
K.
9J
G.
3
&.
J0
.
4
8.
J1
L.
2
W.
J2
F.
>
A.
J3
.
>
H.
J4
HB.
4
H*.
J
H/.
4
luar atau lingkungan ter!uka aah
H.
J6
H5.
4
H.
J>
HH.
6
latar akan diteri#a $leh detekt$r
H@.
0
geiger
di"r$ses dala# rangkaian $unter
HI.J9 H.
JJ
HC.
4
HM.
100
HN.
1
dihasilkan H&.
ker(a
dari
al"ha dan !eta dan "ada udara
Pada "er$!aan yang
!er(udul statistika "enaahan radiasi latar !elakang ini #e#"unyai tu(uan yaitu untuk #engetahui !era"a kali aah natar ter(adi ketika (u#lah aah dala# 10 detik se!anyak 100 kali. Pada "er$!aan ini digunakan alat dan !ahan yaitu se"erangkat eiger
#uller
yang
!er+ungsi untuk #enangka" radiasi aah latar atau udara !e!as. /ala# "er$!aan ini detet$r eiger #uller hanya da"at #enangka" sinar al+a dan sinar !eta. /ala# "er$!aan ini "ula
st$"wath
yang
!er+ungsi untuk #enghitung waktu "anaran radiasi serta digunakan $unter
Prinsi"
#uller
yang
ke#udian
dan hasilnya akan da"at terlihat "ada
HG.
digunakan
eiger
"er$!aan ini adalah di#ana radiasi
HP. ANALISIS DAN PEMBAHASAN
detet$r
detet$r
#uller.
HO. HQ.
$leh
yang
!er+ungsi
untuk
#ena#"ilkan (u#lah aahan yang
dis"lay di $unter. H. /etekt$r !eker(a
dengan
ara
radiasi #engukur
"eru!ahan yang ter(adi di dala# #ediu# karena adanya "enyera"an energi radiasi $leh #ediu# terse!ut. &e!enarnya #ekanis#e
terda"at atau
interaksi
!anyak yang
ter(adi di dala# detekt$r teta"i yang sering
di#an+aatkan
untuk
#endeteksi atau #engukur radiasi adalah "r$ses i$nisasi dan "r$ses sintilasi.
Pr$ses
I$nisasi
adalah
"eristiwa terle"asnya elektr$n dari ikatannya di dala# at$#. Peristiwa ini da"at ter(adi seara langsung $leh radiasi al"ha atau !eta dan seara tidak langsung $leh radiasi sinar%F' ga##a dan neutr$n. @adi dala# "r$ses i$nisasi ini' energi radiasi diu!ah #en(adi "ele"asan se(u#lah elektr$n energi listrik. Bila di!eri
#edan listrik #aka elektr$n yang
detet$r setia" selang waktu 10
dihasilkan dala# "eristiwa i$nisasi
sek$n hingga waktu #ena"ai 1000
terse!ut akan !ergerak #enu(uk ke
sek$n.
kutu! "$siti+. Pr$ses sintilasi adalah
HL. /ari data terse!ut selan(utnya dihutung dan ditulidkan dala# ta!el !erikut.
ter"enarnya sinar ta#"ak ketika ter(adi transisi elektr$n dari tingkat energi $r!it yang le!ih tinggi ke tingkat energi yang le!ih rendah di dala# !ahan "enyera". /ala# "r$ses ini' se!enarnya' yang di"anarkan adalah radiasi sinar%F teta"i karena !ahan
"enyera"nya
detekt$r
dia#"uri dengan unsur akti,at$r' yang !er+ungsi se!agai "enggeser "an(ang gel$#!ang' #aka radiasi
HW. N010s HF. 5rekuensi HA. 0 H. 3 I. 1 IB. 12 I*. 2 I/. 13 I. 3 I5.1 I. 4 IH. 22 II. I@. 14 I. 6 IC. 9 IM. > IN. 11 IO. 9 IP.2 IK. /an dianalisis # enggunakan gra+ik dengan "l$t aussian. IG.
yang di"anarkannya !eru"a sinar
B Gauss *it o* Data1_B
25
ta#"ak. H8.
Pada
"er$!aan
Data: Data1_B Model: Gauss
ini
20
Chi^2/D oF = 13.3 033 ! ^2 = 0 ." 81 "3
radiasi yang ditangka" $leh detet$r
#0 &' ( )
15
akan di!aa dan dita#"ilkan $leh
$4.65543 %23.4"24 3."438 %0.325"" 5 .635 %4. 8115 6 160.04283 %22.5"084
i s e u , e 10 + *
$unter sehingga da"at diketahui !era"a !anyak (u#lah aahan yang di"er$leh.
/ala#
"enaahan
"er$!aan
radiasi
5
ini
dengan
0 0
2
#enggunakan syste# integral yaitu #engukur radiasi
kuantitas
yang
@u#lah
atau
#engenai
aahan
ini
4
6
8
o/10 s
(u#lah detet$r.
I&. *hi2/$5 13'30J33
dihitung
I. G2 0'>91>3
se!anyak 100 data. Penaahan ini
I8.
dlakukan
IL. rea*enter Width O++set Height
dengan
ara
#enaat
(u#lah radiasi yang diteri#a $leh
IW. %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
IF. 160'04
3'>440 '6J3 %4'64 2 2'429
3. Nilai dari rata%rata untuk se#ua
IA. I.
aah natar adalah 3'94. 4. a#!ar gra+ik aah latar
/ari
data
terse!ut
ke#udian di!uat gra+ik hu!ungan
@*.
antara data ke N su#!u Q dan +rekuensi ra+ik
aahan ini
#engetahui
+su#!u
!ertu(uan
y.
untuk
!agai#ana
syste#
distri!usi yang diikuti $leh data terse!ut. &i+at aak suatu "engukuran selalu #engikuti suatu tertentu.
distri!usi
Bila distri!usi !in$#ial
#e#"unyai "r$!a!ilitas sangat keil #aka
akan
B Gauss *it o* Data1_B
25
!eru!ah
#en(adi
Data: Data1_B Model: Gauss
20
Chi^2/D oF = 13.3 033 ! ^2 = 0 ." 81 "3 #0 &' ( )
15
$4.65543 %23.4"24 3."438 %0.325"" 5 .63 5 %4 .81 15 6 160.04283 %22.5"084
i s e u , e 10 + *
distri!usi P$iss$n' sedangkan !ila distri!usi
P$iss$n
terse!ut
#enghasilkan nilai ukur yang !esar
5
0 0
2
!e!era"a literatur #enuliskan 40 #aka !eru!ah #en(adi distri!usi auss N$r#al. @. /ari
gra+ik
. Harga
#enyeru"ai
gra+ik
distri!usi gaussian. Hal ini #ungkin ter(adi
karena k$ndisi udara !e!as
yang ada di te#"at "enga#!ilan data !anyak gangguan' se#isal angin. JB.E!ALUASI 1. Gange aah latar "er 10 detik antara
0 sa#"ai 9. 2. *aah natar yang sering #unul adalah 4.
6
8
rata%rata
se!esar
3'92
di!ukatkan #en(adi 4 #aka hargana
diatas
sa#a dengan harga yang sering
#enun(ukkan !ahwa gra+ik yang ter!entuk
4
o/10 s
#unul. @/. JE. KESIMPULAN @5. *aah natar
yang
ter(adi
ketika (u#lah aah dala# 10 detik adalah @. @I. 0 @. @M. @O. @K. @&.
N010s 1 2 3 4
@H. @@. 3 @C. @N. @P.1 @G. @.
5rekuensi 12 13 22 14
@8. 6 @L. 9 @W. > @F. 11 @A. 9 @. 2 KA. KB. DA%TAR PUSTAKA *. Munir' Ginaldi. 2010. "eberapa
5. &erway G..' @awett @.W.' 2010. PHA&I*& )or
(cientists
and
ngineers ith Modern Physics B$$k 3. &ale#!a teknika. @akarta.
#istribusi Peluang $ontinu "ahan
91%94. . he #erian Nulear &$iety
$uliah %%&0'& Probabilitas dan
*ha"ter. Geiger-Muller #etector/
(tatistik . &ek$lah eknik lektr$
perational
dan In+$r#atika IB. Bandung. /.Purwant$ .' 200>. )%(%$* (+*+%(+%$ .
a,a
A$gyakarta. KE. &ant$s$' gus
dan
Media. &urakh#an.
Pengaruh +ekanan %sian terhadap perasi #etektor Geiger Muller . A$gyakarta.
#irections
*nd
periments for (tudents. Ohi$ &tate 8ni,ersity. 8&. H. Wardhana' Wisnu rya. 200>. +eknologi uklir Proteksi 2adiasi dan *plikasinya. A$gyakarta? ndi O++set. !".
he
