proposal fisika inti
Post on 04-Jun-2018
250 Views
Preview:
TRANSCRIPT
8/13/2019 Proposal Fisika Inti
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-fisika-inti 1/17
1
A. JUDUL
PROPOSAL EKSPERIMEN FISIKA NUKLIR
B. LATAR BELAKANG MASALAH
Bidang ilmu Fisika Nuklir telah berkembang dan telah dimanfaatkan untuk keperluan
damai. Fisika nuklir merupakan salah satu cabang ilmu fisika yang mengkaji tentang inti
atom beserta sifat-sifatnya. Ketika suatu inti atom berada dalam kondisi tidak stabil, maka
inti tersebut akan memancarkan radiasi berupa pancaran berkas zarah atau foton sehingga ia
mencapai kestabilan. Inti ini kemudian disebut dengan inti radioaktif. Pengukuran aktivitas
suatu material radioaktif serta dosisnya perlu dilakukan untuk memperkecil resiko bahaya
radiasi. Salah satu alat yang banyak digunakan untuk mengukur aktivitas adalah spektrometer
gamma yang dilengkapi dengan detektor NaI(Tl). Detector NaI(Tl) merupakan jenis detector
sintilator.
Sistem spektroskopi merupakan pengukuran yang bersifat analisis baik kualitatif
maupun kuantitatif karena untuk keperluan ini harus berdasarkan spectrum radiasi yang
dipancarkan oleh sampel yang dianalisis Spektrometer sinar gamma dapat digunakan untuk
menganalisis sumber radioaktif yang kemudian dapat digunakan untuk mengidentifikasi
unsur atau isotop-isotop radioaktif yang ada di dalamnya yang biasanya disebut isotope
radioaktif. Dalam eksperimen ini digunakan detector NaI(Tl) karena detector ini memiliki
beberapa keunggulan, diantaranya mempunyai efisiensi deteksi yang relative baik, resolusi
rendah, operasi sederhana, dan detektor ini mempunyai sensitivitas rendah terhadap
paparan/medan neutron.
Percobaan spektroskopi gamma ini dilakukan untuk mempelajari cacah latar /
background counting, mempelajari spektrum isotop Cs-137 dan Co-60, mengkalibrasi
detektor dengan Cs-137 dan Co-60, serta dapat menggunakan hasil kalibrasi detektor untuk
menentukan energi gamma dari suatu sumber radioaktif yang tidak / belum diketahui
energinya (isotop Ba-133).
Selain spectrometer gamma yang dilengkapi dengan detector NaI(Tl), untuk
mengetahui adanya suatu partikel radiasi dapat pula digunakan detector Geiger Muller yang
merupakan jenis detector isian gas. Detector ini merupakan detector yang paling banyak
digunakan untuk mengukur radiasi. Untuk itu perlu dilakukan kajian lebih lanjut mengenai
8/13/2019 Proposal Fisika Inti
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-fisika-inti 2/17
2
detector Geiger Muller. Dalam eksperimen, selanjutnya akan ditentukan efisiensi, waktu mati
serta hubungan variasi jarak sumber radiasi (Hukum Kuadrat Jarak Terbalik) dari detector
Geiger Muller. Semakin jauh kuantitas radiasi dipancarkan dari sumber, semakin menyebar
dalam sebuah daerah yang sebanding dengan kuadrat jarak dari sumber. Dengan demikian,
kuantitas yang melewati satu satuan luas berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dari
sumber.
C. PERUMUSAN MASALAH
Perumusan masalah pada eksperimen ini adalah:
1. Spektroskopi gamma (γ) :
a. Bagaimana menghitung cacah latar / background counting?
b. Bagaimana spektrum isotop Cs-137 dan Co-60?
c. Bagaimana cara mengkalibrasi energi dengan sumber radiasi Cs-137 dan Co-60?
d. Bagaimana cara menentukan energi gamma dari isotop Ba-133?
2. Bagaimana cara menentukan efisiensi detektor Geiger Muller?
3. Bagaimana hubungan variasi jarak sumber radiasi terhadap cacah radiasi detektor Geiger
Muller (hukum kuadrat terbalik)?
4. Bagaimana cara menentukan waktu mati (dead time) dari detektor Geiger Muller?
D. TUJUAN
1. Memahami konsep spektroskopi gamma (γ), yang meliputi:
a. Cacah latar/ background counting.
b. Spektrum isotop Cs-137 dan Co-60.
c. Kalibrasi energi dengan sumber radisai Cs-137 dan Co-60.
d. Menggunakan hasil kalibrasi detektor untuk menentukan energi gamma dari suatu
sumber radioaktif yang tidak/ belum diketahui energinya (isotop Ba-133).
2. Menentukan efisiensi dari detektor Geiger Muller.
3. Mengetahui hubungan variasi jarak sumber radiasi terhadap cacah radiasi detektor Geiger
Muller (hukum kuadrat terbalik).
4. Menentukan waktu mati (dead time) dari detektor Geiger Muller.
8/13/2019 Proposal Fisika Inti
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-fisika-inti 3/17
3
E. LUARAN YANG DIHARAPKAN
Luaran yang diharapkan pada eksperimen ini adalah laporan eksperimen dengan judul terkait
serta mampu memahami materi terkait eksperimen dalam proposal ini.
F. MANFAAT
Dapat memberikan wawasan kepada praktikan mengenai konsep spektroskopi gamma. Selain
itu dapat pula memberikan wawasan mengenai detector Geiger Muller yang meliputi
efisiensi detector, hubungan jarak terhadap cacah radiasi (Hukum Kuadrat Terbalik) serta
waktu mati (dead time).
G. TINJAUAN PUSTAKA
1. Spektroskopi gamma
Sinar gamma adalah radiasi gelombang elektromagnetik dengan panjang
gelombang yang sangat pendek (dalam orde Ao) yang dipancarkan oleh inti atom yang
tidak stabil yang bersifat radioaktif. Setelah inti atom memancarkan partikel α, β-
(elektron), β+ (positron), atau setelah peristiwa tangkapan elektron, inti yang masih
dalam keadaan tereksitasi tersebut akan turun ke keadaan dasarnya dengan memancarkan
radiasi gamma. Sebagai contoh, peluruhan unsur137
Cs menjadi137
Ba melalui peluruhan
β- yang diikuti pemancaran radiasi γ.
137Cs
137Ba + β1
- + β2
- + γ
Skema peluruhan 137Cs dapat dilihat pada gambar 1.
8/13/2019 Proposal Fisika Inti
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-fisika-inti 4/17
4
Gambar 1. Skema Peluruhan137
Cs
Detektor yang umum digunakan dalam spektroskopi gamma adalah detektor
sintilasi NaI (Tl). Detektor ini terbuat dari bahan yang dapat memancarkan kilatan cahaya
apabila berinteraksi dengan sinar gamma. Efisiensi detektor bertambah dengan
meningkatnya volume kristal sedangkan resolusi energi tergantung pada kondisi
pembuatan pada waktu pengembangan kristal. Sinar gamma yang masuk ke dalam
detektor berinteraksi dengan atom-atom bahan sintilator menimbulkan efek fotolistrik,
hamburan compton dan produksi pasangan dan akan menghasilkan kilatan cahaya dalam
sintilator. Keluaran cahaya yang dihasilkan oleh kristal sintilasi sebanding dengan energi
sinar gamma. (Beiser, 1982)
Kilatan cahaya oleh pipa cahaya dan pembelok cahaya ditransmisikan ke
fotokatoda lalu ditransmisikan ke photomultiplier tube (PMT) kemudian digandakan
sebanyak-banyaknya oleh bagian pengganda elektron pada PMT. Arus elektron yang
dihasilkan membentuk pulsa tegangan pada input penguat awal (preamplifier). Pulsa ini
setelah melewati alat pemisah dan pembentuk pulsa dihitung dan dianalisis oleh
Mulichannel Analyzer (MCA) dengan tinggi pulsa sebanding dengan energi gamma.
Spektroskopi gamma adalah spektrokopi yang dapat di gunakan untuk
menganalisis sumber radioaktif yang kemudian dapat digunakan untuk mengindentifikasi
unsur antara isotop radioaktif yang ada didalamnya. Biasanya untuk mengindentifikasi
isotop radioaktif spektrometer gamma di lengkapi dengan suatu perangkat lunak atau
kalibrasi dan mencocokkan puncak – puncak energi foton (photopeak) dengan suatu
pustaka data nuklir.
Jika energi radiasi yang dipancarkan oleh unsur radioaktif 137-Cs diserap
seluruhnya oleh elektron-elektron pada kristal detektor NaI(Tl) maka interaksi ini disebut
efek fotolistrik yang menghasilkan puncak energi (photopeak) pada spektrum gamma
(gambar 3) pada daerah energi 661,65 keV. Apabila foton gamma berinteraksi dengan
sebuah elektron bebas atau yang terikat lemah, misal elektron pada kulit terluar suatu
atom, maka sebagian energi photon akan diserap oleh elektron dan kemudian terhambur.
Interaksi ini disebut dengan hamburan Compton.
8/13/2019 Proposal Fisika Inti
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-fisika-inti 5/17
5
Gambar 2. Spektrum gamma dari 137-Cs
Titik batas antara interaksi Compton dan foto listrik menghasilkan puncak energi
yang disebut Compton edge. Puncak Backscatter disebabkan oleh foton yang telah
dihamburkan keluar ternyata didefleksi balik kedalam detektor sehingga terdeteksi
ulang.Spektrometer sesuai dengan namanya merupakan alat yang terdiri dari
sprektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan
panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang
ditransmisikan atau yang diabsorbsi. Jadi spektrometer digunakan untuk mengukur energi
cahaya secara relatif, jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan
sebagai fungsi dari panjang gelombang. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber
spektrum sinar tampak yang sinambung dan monokromatis. Sel pengabsorbsi untuk
mengukur perbedaan absorbsi antara cuplikan dengan blanko ataupun pembanding.
Tujuan utama pengukuran spektroskopi adalah mengukur energi serta intensitas
radiasi. Oleh karena itu semua detektor harus dikalibrasi menggunakan sumber radiasi
standar, sehingga dapat diperoleh hubungan antara nomor channel dengan energi. Sumber
radiasi standar yang digunakan biasanya memiliki 2 atau lebih energi yang telah
diketahui, misalnya dan , serta menghasilkan sentroid di channel dan . Dari 2
buah titik ini dapatlah dengan mudah dibuat konversi nomor channel dengan energi.
Namun mengingat MCA tidak sepenuhnya linier, maka perlu dipilih sumber radiasi
standar yang memiliki energi radiasi yang berdekatan dengan energi radiasi yang tidak
diketahui.
2. Detector Geiger Muller
8/13/2019 Proposal Fisika Inti
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-fisika-inti 6/17
6
Detektor Geiger-Muller bekerja berdasarkan prinsip ionisasi, di mana
partikel radiasi yang masuk akan mengionisasi gas isian dalam detektor. Sensornya
adalah sebuah tabung Geiger-Müller, sebuah tabung yang diisi oleh gas yang akan
bersifat konduktor ketika 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.
Gambar 3. Detektor Geiger Muller
Secara skematis bentuk dari geiger muler seperti gambar diatas yang terdiri dari :
1) Tabung ionisasi
Merupakan tempat berinteraksinya partikel radiasi dengan gas alam tabung yangmenimbulkan elektron melalui proses ionisasi. Umumnya tabung ini juga berfungsi
sebagai katoda yang bermuatan listrik negatif.
2) Kawat anoda
Kawat ini bermuatan listrik positif, berbentuk kawat didalam tabung, dan terbuat dari
tungsten. Anoda ini dhubungkan dengan suplai tegangan tinggi. Suplai ini berperan
dalam operasional detektor karena mempengaruhi proporsonal deteksi. Elektron yang
tertangkap oleh anoda akan memangkitkan snya keluaran yang mewakili hasil cacah.
3) Window
Bagian ini terletak dibagian depan detektor. Terbuat dari material sejenis polimer tipis
sehingga radiasi dapat menembusnya.
Apabila ke dalam tabung masuk zarah radiasi maka radiasi akan mengionisasi gas
isian. Banyaknya pasangan elektron-ion yang terjadi pada detektor Geiger-Muller
8/13/2019 Proposal Fisika Inti
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-fisika-inti 7/17
7
tidak sebanding dengan tenaga zarah radiasi yang datang. Hasil ionisasi ini disebut
elektron primer. Karena antara anode dan katode diberikan beda tegangan maka akan
timbul medan listrik di antara kedua eleklrode tersebut. Ion positif akan bergerak ke arah
dinding tabung (katoda) dengan kecepatan yang relative lebih lambat bila dibandingkan
dengan elektron-elektron yang bergerak ke arah anoda (+) dengan cepat. Kecepatan
geraknya tergantung pada besarnya tegangan V. Sedangkan besarnya tenaga yang
diperlukan untuk membentuk elektron dan ion tergantung pada macam gas yang
digunakan. Dengan tenaga yang relatif tinggi maka elektron akan mampu mengionisasi
atom-atom sekitarnya. Sehingga menimbulkan pasangan elektron- ion sekunder.
Pasangan elektron-ion sekunder ini pun masih dapat menimbulkan pasangan elektron-ion
tersier dan seterusnya, sehingga akan terjadi lucutan yang terus-menerus (avalence).
Jika tegangan V dinaikkan lebih tinggi lagi, maka peristiwa pelucutan elektron
sekunder atau avalanche makin besar dan elektron sekunder yang terbentuk makin
banyak. Akibatnya, anoda diselubungi serta dilindungi oleh muatan negative electron,
sehingga peristiwa ionisasi akan terhenti. Karena gerak ion positif ke dinding tabung
(katoda) lambat, maka ion-ion ini dapat membentuk semacam lapisan pelindung
positif pada permukaan dinding tabung. Keadaan yang demikian tersebut dinamakan efek
muatan ruang atau space charge effect.
Tegangan yang menimbulkan efek muatan ruang adalah tegangan maksimum
yang membatasi berkumpulnya elektron- elektron pada anoda. Dalam keadaan seperti ini
detektor tidak peka lagi terhadap datangnya zarah radiasi. Oleh karena itu efek muatan
ruang harus dihindari dengan menambah tegangan V. Penambahan tegangan V
dimaksudkan supaya terjadi pelepasan muatan pada anoda sehingga detektor dapat
bekerja normal kembali. Pelepasan muatan dapat terjadi karena elektron mendapat
tambah tenaga kinetic akibat penambahan tegangan V.
Apabila tegangan dinaikkan terus menerus, pelucutan elektron yang terjadi
semakin banyak. Pada suatu tegangan tertentu peristiwa avalanche elektron sekunder
tidak bergantung lagi oleh jenis radiasi maupun energi (tenaga) radiasi yang datang.
Maka dari itu pulsa yang dihasilkan mempunyai tinggi yang sama sehingga detektor
Geiger muller tidak bisa digunakan untuk mengitung energi dari zarah radiasi yang
8/13/2019 Proposal Fisika Inti
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-fisika-inti 8/17
8
datang. Jika tegangan V tersebut dinaikkan lebih tinggi lagi dari tegangan kerja Geiger
Muller, maka detektor tersebut akan rusak.
a. Efisiensi detector Geiger Muller
Effisiensi adalah suatu parameter yang sangat penting dalam pencacahan
karena nilai inilah yang menunjukkan perbandingan antara jumlah pulsa listrik yang
dihasilkan sistem pencacah terhadap radiasi yang diterima detektor. Secara ideal,
setiap radiasi yang mengenai detektor akan diubah menjadi sebuah pulsa listrik dan
akan dicatat sebagai cacahan. Bila hal ini terjadi, maka sistem pencacah mempunyai
effisiensi 100%. Effisiensi detektor dapat dinyatakan sebagai perbandingan antara
banyaknya cacahan dengan aktivitas sumber.
Secara matematis, effisiensi absolut dinyatakan dalam persamaan:
()
Effisiensi sistem pencacah sangat ditentukan oleh effisiensi detektor yang
mempunyai nilai berbeda antara jenis detektor. Selain jenis detektor, effisiensi sistem
pencacah juga dipengaruhi oleh setting, atau pengaturan saat pencacahan misalnya,
jarak antara sumber dan detektor, tegangan kerja, faktor amplifikasi, pada amplifier,
batas atas dan bawah pada diskriminator dan sebagainya. Oleh karena itu, nilai
effisiensi sistem pencacah harus ditentukan secara berkala atau bila terdapat
perubahan setting pada sistem pencacah. Secara garis besar effisiensi detektor
bergantung pada kepadatan dan ukuran bahan detektor, jenis dan energi radiasi, jarak
sumber ke detektor dan elektronik.
Effisiensi detektor akan meningkat jika probabilitas interaksi antara radiasi
dan material penyusun detektor meningkat. Probabilitas akan meningkat sebanding
dengan ukuran detektor. Selain itu juga bergantung pada jarak antara detektor dengan
sumber radiasi. Semakin dekat jaraknya, semakin besar effisiensinya. Probabilitas
interaksi per satuan jarak yang ditempuh akan sebanding dengan kepadatan materi.
Densitas zat padat dan cair sekitar seribu kali lebih besar daripada densitas gas pada
8/13/2019 Proposal Fisika Inti
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-fisika-inti 9/17
9
tekanan dan temperatur normal. Oleh karena itu, detektor yang terbuat dari bahan
padat atau cair lebih effisien dibandingan dengan gas.
b. Hukum Kuadrat Terbalik
Hukum kuadrat terbalik umumnya berlaku ketika suatu gaya, energi, atau
kuantitas kekal lainnya dipancarkan secara radial dari sumbernya. Karena luas
permukaan sebuah bola (yang besarnya ) sebanding dengan kuadrat jari-jari,
maka semakin jauh kuantitas tersebut dipancarkan dari sumber, semakin tersebar
dalam sebuah daerah yang sebanding dengan kuadrat jarak dari sumber. Dengan
demikian, kuantitas yang melewati satu satuan luas berbanding terbalik dengan
kuadrat jarak dari sumber.wikipedia
Intensitas cahaya atau gelombang linear lain yang memancar dari titik
sumberberbanding terbalik dengan kuadrat jarak dari sumber. Jadi obyek (ukuran
yangsama) dua kali lebih jauh, hanya menerima seperempat dari energy (dalam
jangkawaktu yang sama). Lebih umum, radiasi yaitu intensitas (energy persatuan
luas) darisebuah bola wavefront berbanding terbalik dengan kuadrat jarakdari titik
sumber(dengan asumsitidak ada kerugian yang disebabkan oleh penyerapan atau
hamburan).Hubungan intensitas dengan jarak dari sumber:
I ~1/r
2
Dengan: I = intensitas radiasi
r = jarak dari sumber
Misalkan daya total yang diradiasikan dari sebuah titik adalah P pada
jarak yang jauh dari sumber, daya ini akan didistribusikan pada luasan permukaan
berjari- jari r (jarak dari sumber), sehingga intensitas yang dipancarkan pada jarak r
dari sumber radiasi adalah
I = P/4πr 2
Dengan : I = intensitas (W/m^2)
P = daya yang dipancarkan (W)
r = jarak dari sumber (m)
c. Waktu mati detector Geiger Muller (Dead Time)
8/13/2019 Proposal Fisika Inti
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-fisika-inti 10/17
10
Pada saat ion-ion positif menuju anoda setelah terbentuknya pulsa, kuat
medan listrik di sekitar anoda turun sampai nilai minimum yang diperlukan untuk
dapat terjadinya avalance yang baru. Selama waktu ini detektor dalam keadaan tidak
peka,dan selang waktu ini biasa disebut waktu mati detektor.
Kuat medan listrik di sekitar anoda berangsur- angsur naik ke nilai normalnya.
Pulsa yang terbentuk akan naik dari nol ke nilai normalnya. Selang waktu yang
diperlukan agar pulsa mencapai nilai normalnya dirsebut waktu pulih. Bentuk pulsa
detektor GM dapat dilihat pada gambar 4.
Gambar 4. Bentuk pulsa detector Geiger Muller
Jumlah waktu mati dan waktu pulih detektor GM biasa disebut sebagai
resolving time. Selama selang waktu ini ini sistim deteksi dengan detektor GM tidak
mampu mendeteksi pulsa yang datang berikutnya. Selang waktu inilah yang biasa
sebagai waktu mati sistim deteksi. Adanya waktu mati ini menyebabkan perlunyakoreksi terhadap hasil pencacahan yaitu:
Dengan N0 = cacah sebenarnya
N = cacah yang tercatat di counter
= resolving time = dead time (waktu mati )
Untuk menghitung digunakan dua sumber dan dihitung dengan rumus :
()
Dengan ;
N1 = cacah pulsa dari sumber 1 setelah dikoreksi dengan cacah latar
N2 = cacah pulsa dari sumber 2 seteleah dikoreksi cacah latar
8/13/2019 Proposal Fisika Inti
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-fisika-inti 11/17
11
N1,2 = cacah pulsa dari sumber 1 dan 2 bersama setelah dikoreksi cacah latar.
H. METODOLOGI EKSPERIMEN
1. Waktu dan tempat eksperimen
Eksperimen akan dilaksanakan selama 5 minggu mulai tanggal 15 Oktober – 12
November 2013 bertempat di UPT Lab. Pusat MIPA Universitas Sebelas Maret.
2. Alat dan Bahan
a. Spektroskopi Gamma
Alat :
Mulichannel Analyzer (MCA) 1 buah
Detektor NaI (Tl) 1 buah
Bahan :
Sumber Radiasi yaitu Cs-137, Co-60 dan Ba-133 masing-masing 1 buah
b. Geiger Muller (Efisiensi detector, Penentuan Dead time, Hukum kuadrat terbalik)
Alat :
Detektor Geiger Muller dan Counter 1 set
Stopwatch 1 buah
Penggaris / mistar 1 buah
Bahan :
Sumber Radiasi60
Co dan137
Cs masing-masing 1 buah
8/13/2019 Proposal Fisika Inti
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-fisika-inti 12/17
12
3. Bagan prosedur eksperimen
a. Spektroskopi gamma
Gambar 5. Bagan metode pelaksanaan eksperimen spektroskopi gamma
1. Pencacahan latar
Pemilihan sampel radioaktif (Cs-137, Co-60, Ba-133) yang akan diamati dan
diletakkan pada muka detector, untuk pencacahan latar tanpa sampel.
2. Pencacahan
Dengan menekan tombol START saat mulai pencacahan dan STOP untuk
penghentian pencacahan.
3. Pengamatan spectrum photopeak
Diamati pada layar monitor. Menekan tombol marker > atau < untuk mengetahui
nomor channel, mengubah atau melihat skala dengan tombol SCALE ^ atau v.
untuk pengamatan intensitas total dengan menekan tombol SET > atau < sampai
Pencacahan latar
Pencacahan
Pengamatan spektrum photopeak
Pembuatan grafik
kalibrasi energi
Penyalaan MCA dandetektor NaI(Tl)
Penyalaan komputer
Pengaturan saklar power pada detektor
Pengaturan lama pencacahan
8/13/2019 Proposal Fisika Inti
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-fisika-inti 13/17
13
semua spectrum terasir dan menekan tombol SET dan CLEAR untuk mengedit,
menghapus arsiran dan mengulang pencacahan lagi.
4. Pembuatan grafik kalibrasi energy
Pengamatan nomor channel photopeak dari sampel radioaktif (Cs-137 dan Co-60)
dan digunakan energy photopeak referensi untuk membuat grafik hubungan
energy (sumbu-y) dan nomor channel (sumbu-x) untuk menghitung energy
gamma dari Ba-133.
5. Penyalaan MCA dan detector NaI(Tl)
Pada proses ini dilakukan dengan cara menghubungkan kabel dengan sumber
tegangan PLN (saklar power dan high voltage harus pada posisi off).
6. Penyalaan computer
Dilakukan dengan menarik tombol PULL ON BRIGHT pada monitor. Setelah itu
kemudian dilakukan pengaturan Contrass.
7. Pengaturan saklar power pada detector
Saklar power pada detector diatur pada posisi on, kemudian saklar High Voltage
juga diatur pada posisi on.
8. Pengaturan lama pencacahan
Diatur dengan menekan tombol TIME untuk penetapan lama pencacah, dimana di
sini diatur lama pencacahan 1 menit, kemudian ditekan ENTER.
8/13/2019 Proposal Fisika Inti
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-fisika-inti 14/17
14
b. Efisiensi detector Geiger Muller dan Hukum kuadrat terbalik
Gambar 6. Bagan metode pelaksanaan eksperimen Efisiensi Detektor Geiger Muller
dan Hukum Kuadrat Terbalik
1. Persiapan alat dan bahan
Pada tahap ini dilakukan persiapan alat serta bahan yang akan digunakan dalameksperimen.
2. Perangkaian alat
Setelah alat dan bahan disiaapkan, alat yang digunakan kemudian dirangkai agar
dapat dipergunakan dalam eksperimen. Setelah dirangkai, kemudian detector
dihubungkan dengan sumber PLN.
3. Pencacahan latar
Dilakukan pencacahan latar (tanpa sumber) selama 60 detik.
4. Pencacahan sumber radiasi
Dilakukan pencacahan sumber radiasi dimana terdapat variasi 2 buah sumber
radioaktif yaitu60
Co dan137
Cs. Pencacahan dilakukan selama 60 detik.
5. Pencacahan dengan variasi jarak
Persiapan alat dan bahan
Perangkaian alat
Pencacahan latar
Pencacahan sumberradiasi
Pencacahan denganvariasi jarak
Perhitungan
8/13/2019 Proposal Fisika Inti
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-fisika-inti 15/17
15
Dari kedua sumber radioaktif tersebut kemudian dipilih 1 sumber radioaktif dan
dilakukan eksperimen dengan 5 kali variasi jarak antara sumber radioaktif dengan
detector selama 60 detik.
6. Perhitungan
Dari data yang didapat pada tahap 4, kemudian dapat dihitung efisiensi detector
Geiger Muller. Sedangkan dari data yang diperoleh pada tahap 5 dapat ditentukan
hubungan jarak terhadap intensitas radiasi.
c. Waktu mati (dead time) detector Geiger Muller
Gambar 7. Bagan metode pelaksanaan eksperimen penentuan dead time detector GM
1. Pengoperasian detector GM
Detector Geiger Muller dinyalakan kemudian dioperasikan.
2. Pencacahan 2 sumber secara terpisah
Ditempatkan sumber 1 pada jarak tertentu dan dicatat cacahnya (N1). Begitu pulasumber 2 dengan jarak yang sama dicatat cacahnya (N12).
3. Pencacahan 1 sumber
Diambil sumber 1 dan dicatat cacahnya (N2).
4. Pencacahan 2 sumber secara bersamaan
Diambil kedua sumber dan dicatat cacahnya.
Pengoperasiandetektor GM
Pencacahan 2 sumbersecara terpisah
Pencacahan 1 sumber
Pencacahan 2 sumbersecara bersamaan
Penentuan dead time
8/13/2019 Proposal Fisika Inti
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-fisika-inti 16/17
16
5. Penentuan dead time
Dari data di atas dapat dihitung dead time dengan persamaan :
()
4. Gambar Rangkaian dan alat
(a) (b)
Gambar 8. Rangkaian alat (a) Efisiensi detector dan Hukum Kuadrat Terbalik, (b)
Spektrometer Gamma dengan detector NaI(Tl)
(a) (b)
Gambar 9. (a) Detektor Geiger Muller, (b) Counter
8/13/2019 Proposal Fisika Inti
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-fisika-inti 17/17
17
I. JADWAL KEGIATAN
Tabel 1. Jadwal Kegiatan Eksperimen
No Kegiatanminggu ke
Tempat1 2 3 4 5
1EksperimenSpektroskopi gamma
Lab. Pusat FMIPA UNS
2
Eksperimen Efisiensi
detector Geiger
Muller
Lab. Pusat FMIPA UNS
3Eksperimen Hukum
Kuadrat TerbalikLab. Pusat FMIPA UNS
4
Percobaan Dead Time
detector Geiger
Muller
Lab. Pusat FMIPA UNS
5 Pembuatan laporan Menyesuaikan
J. DAFTAR PUSTAKA
Akhadi, Mukhlis. 2007. Puslitbang Keselamatan Radiasi dan Biomedika. Badan Tenaga
Nuklir Naisonal. Jakarta.
Beiser, A. 1983. Konsep Fisika Modern. Edisi Ketiga. Jakarta : Erlangga
G. Ratel, J.W.Muller, Trial Comparison of Activity Measurement of Solution of 1 125, BIMP
Report-88/2, February 1998
Irwan, Dimas. 2002. Karakteristik Detektor Proporsional 4. Jurusan Fisika FMIPA UNS.
Safitri Irama, 2001, “Perbandingan Karakteristik Detektor Geiger -Muller Self Quenching
dengan External Quenching”, Yogyakarta : Prosiding Seminar Nasional ke-17
Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas Nuklir.
Wardhana, Wisnu Arya. 2007. Teknologi Nuklir Proteksi Radiasi dan Aplikasinya.
Yogyakarta: Andi Offset
G.F.Knoll,Radiation Detection and Measurement of Radiation, Taylor and Francis, New
York,1995
top related