SPEKTROSKOPI - Gamma

Jurusan Fisika FMIPA, Universitas Sebelas Maret Surakarta

AbstrakEksperimen kali ini membahas tentang spektrokopi gamma unsur radioaktif. Pada eksperimen

ini bertujuan untuk Mempelajari cacah latar/ background counting, mempelajari spektrum isotop Cs 137, mempelajari pengaruh waktu pencacah terhadap terhadap spektrum isotop Cs-137, mempelajari Spektrum Isotop Co-60, mengkalibrasi detektor dengan Cs-137 dan Co-60, menggunakan hasil kalibrasi detektor untuk menentukan energi gamma dari suatu sumber radioaktif yang tidak/ belum diketahui energinya (isotop Ba-133).

Dari hasil percobaan didapat bahwa cacah latar dilakukan untuk mengurangi dari jumlah intensitas. Cacah latar ini dikarenakan adanya unsur radioaktif yang ada di lingkungan sekitar seperti cahaya, udara dan sebagainya. Intensitas total cacahan latar 1614. Cacahan spektrum Cs-137 setelah 1 menit menghasilkan cacahan dan membentuk grafik dengan 1 photopeak. Dan resolusi Cs-137 didapat sebesar 19,72 % lebih besar dari resolusi energi menengah. Perbedaan waktu pencacahan menyebabkan jumlah cacahan yang terdeteksi karena semakin lama waktu pada MCA berbeda karena semakin lama waktu pencacahan maka semakin banyak pula hasil cacahannya. Cacahan spektrum Co-60 setelah 1 menit terdapat 2 photopeak dengan ketinggian yang berbeda. Puncak Co-60 adalah backscatter,compton edge, dan photopeak. Pengkalibrasian detektor dengan isotop Cs-137 dan Co-60 menghasilkan cacahan gabungan dari keduanya yaitu 1 gamma dan 2 gamma puncak terdapat 3 energi yaitu: 661,6 keV (CH 71 pada Cs); 1173,2 keV (CH 150 pada Co); 1332,5 keV (CH 176 pada Co). Energi gamma hasil pengkalibrasian detektor dengan menggunakan Ba-133 menghasilkan energi E = 348,498 keV dengan ketelitian 97,89 %.

Kata kunci:spektroskopi, radioaktif, cacah, photopeak.

1. Pendahuluan1.1 Latar Belakang

Untuk melakukan pengamatan radiasi sinar gamma yang dipancarkan oleh inti anak hasil peluruhan baik yang bersifat radioaktif maupun yang stabil adalah mempelajari asas- asas inti terekstitasi. Hasil pengamatan ini digunakan untuk menguji model inti atom ynag dibuat secara perhitungan teoritis. Karena sinar gamma memiliki daya tembus yang tinggi secara merupakan gelombang elektromagnetik, sinar gamma relatif mudah dideteksi. Saat ini telah tersedia detektor gamma type semikonduktor Ge (Li) yang mempunyai resolusi tinggi mampu memisahkan 2 transisi yang sangat berdekatan yang terpisah 2 keV dan presisi yang tinggi karena memilikinketidakpastian hanya beberapa Ev saja serta rangkaian elektronik MCA (Multi Canel Analyzer). Informasi tentang keadaan suatu arus tenaga inti atom yang harus diketahui adalah :

1. Energi sinar- sinar gamma beserta intensitas masing-masing transisi

2. Sifat-sifat radiasi gamma beserta spin relatif dan paritas masing-masing energi.

3. Urutan-urutan peluruhan gamma.4. Umur paro masing-masing arah energi.

Sinar gamma sebenarnya hampir sama dengan sinar-x, hanya saja sinar-x lebih lemah. Sinar gamma ini dihasilkan oleh suatu bahan radioaktif. Sinar gamma adalah termasuk sinar yang tidak dapat dilihat oleh mata untuk itu perlu adanya detektor.

Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari materi dan atributnya berdasarkan cahaya, suara atau partikel yang dipancarkan, diserap atau dipantulkan oleh materi tersebut. Spektroskopi juga dapat didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari interaksi antara cahaya dan materi. Dalam catatan sejarah, spektroskopi mengacu kepada cabang ilmu dimana "cahaya tampak" digunakan dalam teori-teori struktur materi serta analisa kualitatif dan kuantitatif. Dalam masa modern, definisi spektroskopi berkembang seiring teknik-teknik baru yang dikembangkan untuk memanfaatkan tidak hanya cahaya tampak, tetapi juga bentuk

lain dari radiasi elektromagnetik dan non-elektromagnetik seperti gelombang mikro, gelombang radio, elektron, fonon, gelombang suara, sinar x dan lain sebagainya.

1.2 Tujuan1.Mempelajari cacah latar/ background

counting.2.Mempelajari spektrum isotop Cs-137.3.Mempelajari pengaruh waktu pencacah

terhadap terhadap spektrum isotop Cs-1374. Mempelajari spektrum Isotop Co-60.5. Mengkalibrasi detektor dengan Cs-137 dan

Co-60.6. Menggunakan hasil kalibrasi detektor untuk

menentukan energi gamma dari suatu sumber radioaktif yang tidak/ belum diketahui energinya (isotop Ba-133).

1.3 Tinjauan PustakaSinar gamma sebenarnya hampir sama

dengan sinar X , hanya saja sinar X lebih lemah. Sinar gamma ini dihasilkan oleh suatu bahan radioaktif. Sinar gamma adalah termasuk sinar yang tidak dapat dilihat oleh mata, untuk itu perlu adanya detektor. Detektor yang digunakan adalah NaI (Tl), detektor ini juga digunakan untuk sinar x, hanya saja detektor untuk gamma lebih tebal sedikit. Cara kerja dari detektor ini adalah sebagai berikut :Apabila sinar gamma mengenai detektor NaI(Tl) maka akan terjadi tiga efek, yaitu efek fotolistrik, efek compton dan bentukan pasangan. Efek fotolistrik terjadi apabila ada sinar gamma yang mengenai elektron d kulit K dari sebuah atom maka elektron tersebut akan kosong sehingga akan diisi oleh elektron dari kulit yang lain, transisi ini yang menyebabkan terjadinya efek fotolistrik. Efek compton adalah efek yang terjadi apabila sinar gamma (dalam hal ini) mengenai elektron bebas atau elektron terluar dari suatu atom yang dianggap daya ikatnya sangatlah kecil sehingga sama dengan elektron bebas. Apabila sinar gamma memancar ke elektron bebas ini maka akan terjadi hamburan, yang disebut hamburan compton. Sedangkan Efek bentukan pasangan terjadi ketika sinar gamma melaju di dekat inti atom sehingga akan terbentuk pasangan positron dan elektron, syaratnya tenaga sinar haruslah cukup.

Dari ketiga efek tersebut, efek comptonlah yang paling kuat hal ini diakibatkan karena tenaga yang digunakan untuk melepas elektron juga yang lebih besar. Dan dari ketiga efek tersebut menghasilkan

sintilasi atau pancaran cahaya, pancaran cahaya ini akan diteruskan ke fotokatoda yang dapat menguraikan cahaya ini menjadi elektron -elektron. Elektron ini masih lemah maka harus dikuatkan lagi dayanya oleh pre amplifier, dan dikuatkan tinggi pulsa dengan amplifier. Lalu elektron tadi dimasukkan ke PMT yang terdiri dari tegangan bertingkat dan banyak katoda, keluaran dari PMT menjadi berganda.[1]

Spektum Sinar Gamma:Sinar gamma adalah radiasi gelombang

elektromagnetik dengan panjang gelombang yang sangat pendek (dalam orde Angstrom) yang dipancarkan oleh inti atom yang tidak stabil yang bersifat radioaktif. Setelah inti atom memancarkan partikel , ¯(elektron), (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 unsur 137Cs menjadi 137Ba melalui peluruhan ¯ yang diikuti pemancaran radiasi . 137Cs 137Ba + -1 + -2 + Skema peluruhan 137Cs dapat dilihat pada gambar 1.

Gambar 1. Skema peluruhan 137Cs[2]

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 menurut efek fotolistrik, hamburan Compton dan pasangan produksi, yang akan menghasilkan kilatan cahaya dalam sintilator. Keluaran cahaya yang dihasilkan oleh kristal sintilasi sebanding dengan energi sinar gamma.

Kilatan cahaya oleh pipa cahaya dan pembelok cahaya ditransmisikan ke fotokatoda

dari 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) . Pulsaini setelah melewati alat pemisah dan pembentuk pulsa dihitung dan dianalisis olehMulichannel Analyzer (MCA) dengan tinggi pulsa sebanding dengan energi gamma.

Gambar 2. Skema bagan spektrometer sinar gamma.

Jika energi radiasi yang dipancarkan oleh unsur radioaktif 137Cs 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.

Gambar 3. Spektrum gamma dari 137Cs

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.[3]

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. [4]

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 E1 dan E2, serta menghasilkan sentroid di channel x1 dan x2. 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.[5]

Tabel 1. Radiasi standar yang sering digunakanNuklid

at 1/2

Radiasi

Energi (KeV)

 109Cd

 453 hari  γ  88,037±0,005

57Co 271 hari γ122,06135±0,00013136,47434±0,00030

198Au 2,696 th γ411,80441±0,00015

137Cs 30,17 th γ 661,661±0,00360Co 5,271 th γ 1173,238±0,015

1332,513±0,018207Bi 38 th e−¿¿

481,65±0,01975,63±0,01

241Am 433 th α 5484,74±0,12226Ra 1600 th α 4784,50±0,25

5489,66±0,306002,55±0,09

       7687,09±0,06

Tekan tombol TIME untuk menetapkan lama pencacah (1 menit) dan menekan

ENTER

Amati spektrum photopeak dari unsur yang diamati pada layar monitor

Tekan tombol marker > atau < untuk mengetahui nomor channel, mengubah atau

melihat skala dengan tombol SCALE ˄ atau ˅

Amati nomor channel photopeak dari sampel radioaktif (Cs-137 dan Co-60) dan gunakan energi photopeak referensi untuk membuat

grafik hubungan energi (sumbu-y) dan nomor channel (sumbu-x) untuk menghitung energi gamma dari Ba-133 yang belum diketahui

energinya

2. Metode Eksperimen2.1 Alat dan Bahan1. MCA 1 buah2. Detektor NaI (Tl) 1 buah3. Sumber Radiasi 3 buah

- Cs-137 - Co-60 - Ba-133

2.2 Gambar Alat

Gambar 4. Gambar rangkaian alat spektroskopi gamma

2.2 Cara Kerja

Gambar 5. Diagram Alir Set Alat

Gambar 6. Diagram Alir Prosedur Percobaan

Pada percobaan pertama peralatan diset seperti pada gambar 4. Setelah itu melakukan percobaan yang pertama adalah mengamati cacah latar atau background counting dimana cacah latar ini disebabkan adanya udara, cahaya atau radiasi lain yang terdeteksi oleh detektor. Detektor yang digunakan adalah detektor sintilasi Na(IT). Dari radiasi lingkungan yang terdeteksi maka didapat data besarnya intesitas radiasi pada detektor tersebut setelah 1 menit waktu yang telah di setting.

Pada percobaan kedua ini mempelajari spektrum isotop Cs-137. Pada percobaan ini menggunakan radioaktif Cs-137 dengan aktivitas (kBq) 74,65 ± 2,5 % dan tanggal acuan atau tanggal pembuatan 1 Desember 2010. Dan meletakkan radioaktif pada muka detektor.

Pada percobaan ketiga ini mempelajari spektrum isotop Co-60. Pada percobaan ini

ON kan skalar power, kemudian mengatur saklar High Voltage pada posisi ON

Nyalakan komputer dengan menarik tombol PULL ON BRIGHT pada monitor dan

mengatur Contrass

Hidupkan MCA dan NaI (Tl) dengan cara menghubungkan kabel dengan sumber tganan

PLN (saklar power dan high voltage harus pada posisi off)

Pilih sampel radioaktif (Cs-137, Co-60 dan Ba-133) yang akan diamati dan letakkan pada muka detektor, untuk cacah latar tanpa sampel

Tekan tombol START saat memulai pencacah dan tekan STOP saat menghentikan pencacah

Amati intensitas total dengan menekan tombol SET > atau SET < sampai semua spektrum

terarsir dan menekan tombol SET dan CLEAR untuk mengedit, menghapus arsiran dan

mengulang untuk mencacah lagi

Hasil dan Pembahasan dari cacah latar, Cs-137, Co-60 dan Ba-133

menggunakan radioaktif Co-60 dengan aktivitas (kBq) 85,10 ± 2,5 % dan tanggal acuan atau tanggal pembuatan 1 Desember 2010. Dan meletakkan radioaktif pada muka detektor.

Pada percobaan keempat ini mempelajari spektrum isotop Cs-137 dan Co-60 sebagai kalibrasi detektor. Sedangkan pada percobaan kelima menggunakan isotop Ba-133, dimana akan dicari energi gammanya dengan acuan dari percobaan keempat.

3.Hasil dan Pembahasan Percobaan kali ini membahas tentang spektrokopi sinar gamma, dimana spektrokopi gamma adalah spektrokopi yang dapat di gunakan untuk menganalisis sumber radioaktif yang kemudian dapatbdigunakan 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.

Percobaan kali ini bertujuan mempelajari cacah latar/ background counting, mempelajari spektrum isotop Cs-137, mempelajari pengaruh waktu pencacah terhadap spektrum isotop Cs-137, mempelajari spektrum isotop Co-60, serta menggunakan hasil kalibrasi detektor untuk menentukan energi gamma dari suatu sumber radioaktif yang tidak atau belum diketahui energinya ( isotop Ba-133)

Detektor yang digunakan dalam percobaan ini adalah detektor sintilasi. Detektor sintilasi ini yang digunakan adalah detektor sintilasi Na(IT) untuk mendeteksi sinar gamma pada daerah energi 0,1-100 MeV dengan efisiensi cukup tinggi ( 10%- 60%) dan resolusi energi menengah ( 5%- 15%). Pada detektor ini merupakan terdiri dari beberapa komponen didalamnya yaitu rangkaian terpadu berbasis komputer personal yaitu kartu yang terdiri high voltage , power supply, charge sensitif pre amplifier, sampling amplifier, 100 MHz analog digital converter (ADC) type Mutli Channel Analyzer (MCA). Detektor ini juga terdiri dari sebuah tabung photo multi sensitive (PMT) yang berfungsi untuk mengukur cahaya dari kristal.

Percobaan yang pertama yaitu mengamati cacah latar. Dimana cacah latar ini mengindentifikasi besarnya radiasi pada lingkungan sekitar seperti cahaya, udara, dan sebagainya. Berikut merupakan data yang

didapat data dari pengamatan dengan menggunakan detektor sintilasi :Tabel 2. Data Pengamatan Cacah Latar

CH CT1 02 03 04 275 316 317 268 259 2610 31(terlampir)

Dari hasil pengamatan tersebut didapat grafik hubungan antara CH vs CH sebagai berikut:

0 50 100 150 200 250-505

10152025303540

Cacah Latar

CH

CT

Gambar 7. Grafik Cacah Latar Radiasi

Dari grafik tersebut dapat diketahui bahwa dalam lingkungan sekitar kita terdapat radioaktif. Cacah latar ini dilakukan untuk mengurangi dari jumlah intensitas cacahan yang diperoleh, yaitu intensitas yang digunakan pada perhitungan yaitu intensitas yang terdeteksi pada MCA baik tanpa suatu material (bahan penyerap) maupun dengan bahan penyerap. Dari hasil pengamatan grafik didapat besarnta intensitas total (Itot : 1614).

Percobaan yang kedua yaitu mempelajari spektrum isotop Cs-137 . Untuk percobaan kali ini menggunakan radioaktif Cs-137 dengan aktivitas 74,655%±2,5 dan dengan tanggal acuan 1 Desember 2010. Radioaktif tersebut diletakkan pada muka detektor hal tersebut dilakukan guna untuk mendeteksi adanya radiasi pada bahan tersebut dengan ralat kecil. Dalam percobaan ini waktu pengukuran

selama 1 menit. Dan setelah 1 menit didapat hasil pencacahan sebagai berikut :Tabel 3. Data Pengamatan Cacah Isotop Cs - 137

CH CT1 02 03 04 20795 29056 29837 29108 27959 282110 2698(terlampir)

Dari data tersebut dapat grafik hubungan CH vs CT sebagai berikut :

0 50 100 150 200 250-5

99519952995399549955995699579958995

CH

CT

Gambar 8. Grafik Cacah Radiasi sumber radiasi Cs-137

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.

Pada grafik tersebut dapat dilihat pada isotop Cs-137 terdapat 1 γ ( 1 photopeak) pada chanel 71 dan CT 8225, untuk mencari resolusi spektrum Cs-137 maka dapat dihitung :

R %= FWHMNo. Chanel

x100 % (1)

Dimana FWHM Cs-137 = 14 maka R %=19,72% Dari hasil tersebut resolusi yang didapat lebih besar dari energi menengah ( 5%- 15%) sehingga untuk membedakan energi radiasi kurang akurat atau kurang telirti. Dari hasil pengamatan pada grafik diketahui besarnya Itot : 13703.

Percobaan ketiga mempelajari spektrum Co-60, seperti percobaan sebelumnya kalai ini menggunakan sumber radioaktif C0-60 dengan aktivitas 85,10 ±2,5% dan tanggal acuanya 1 Desember 2010. Seperti percobaan sebelumnya bahan radioaktif ini diletakkan di muka detektor sintilasi. Setelah melakukan pencacahan selama 1 menit didapat hasil sebagai berikut :Tabel 4. Data Pengamatan Cacah Isotop Co-60

CH CT1 02 03 04 20225 29806 31797 33048 32379 3120

10 3074(terlampir)

Dari data tersebut dapat dibuat grafik hubungan antara CT vs CH dimana hubungan keduanya tersebut dapat diketahui besarnya intensitas pada radioaktif, berikut merupakan grafik dari data hasil pencacahan radioaktif Co-60:

0 50 100 150 200 250-5

495995

149519952495299534953995

CH

CT

Gambar 9. Grafik Cacah Radiasi sumber radiasi Co-60

Dari hasil perhitungan dan pengamatan didapat hasil bahwa pada radioaktif Co-60 terdapat 2 puncak gamma.Dari grafik tersebut diketahui besarnya intensitas total 456781.

Untuk percobaan empat yaitu percobaan mengkalibrasi detektor dengan isotop Cs-137 dan Co-60. Pada percobaan kali ini untuk mengkalibrasi detektor dengan dua radioaktif tersebut. Dilakukan 2 kali pencacahan, yang pertama adalah pencacahan

dengan menggunakan sumber radioaktif Cs-137 selama selang waktu 1 menit. Setelah didapatkan hasil pencacahannya maka dilanjutkan pencacahan Cs-137 selama selang waktu 1 menit kemudian dilakukan pencacahan terhadap sumber radioaktif Co-60 selama selang waktu 1 menit pula. Maka hasil yang terdeteksi pada MCA adalag gabungan dari hasil pencacahan sumber radioaktif Cs-137 dan Co-60. Dari hasil kedua pencacahan tersebut didapat hasil:Tabel 5. Data Pengamatan Cacah Isotop Co-60 & Cs-137

CH CT1 02 03 04 38785 59956 62937 61098 59749 579610 5952(terlampir)

Dari data tersebut didapat grafik hubungan CT vs CH sebagai berikut :

0 50 100 150 200 250-5

1995

3995

5995

7995

9995

11995

CH

CT

Gambar 10. Grafik Cacah Radiasi sumber radiasi Co-60 dan Cs-137

Dari grafik tersebut didapat 1 gamma dari Cs-137 dan 2 gamma dari Co-60. Dari ketiga photopeak tersebut dapat diketahui bahwaTabel 6. Data nomor channel dan energi photopeak cacah Isotop Co-60 & Cs-137No CH E (keV)1 71 dari Cs 661,62 150 dari Co 1173,23 176 dari Co 1332,5

Dari ketiga data tersebut dapat dibuat grafik hubungan channel dan besarnya energi,

yaitu CH sebagai sumbu x dan energi sebagai sumbu y, didapatkan grafik sebagai berikut :

50 70 90 110 130 150 170 190500

700

900

1100

1300

1500

f(x) = 6.4096923419909 x + 207.55071340988

CH

E (keV)

Gambar 11. Grafik nomor channel dan energi photopeak cacah Isotop Co-60 & Cs-137

Grafik tersebut merupakan grafik linier hubungan antara E vs CH dan didapat persamaan garis lurus

y=mx+c

E CH E=6,409 CH+207,5 (2)

Untuk percobaan yang terakhir, yaitu menggunakan kalibrasi detektor untuk menentukan energi gamma dari suatu sumber radioaktif yang tidak atau belum diketahui energinya. Untuk percobaan kali ini menggunakan bahan radioaktif Ba-133. Setelah selang waktu 1 menit, maka didapat data sebagai berikutTabel 7. Data Pengamatan Cacah Isotop Ba-133

CH CT1 02 03 04 12825 20876 25817 30428 35759 388410 4410(terlampir)

Dari data tersebut didapat grafik radioaktif Ba-133 sebagai berikut

0 50 100 150 200 250-5

1995

3995

5995

7995

9995

CH

CT

Gambar 11. Grafik Cacah Radiasi sumber radiasi Ba-133

Dari grafik tersebut terdapat 1 photopeak pada CH 22 dan CT 10086. Untuk mencari besarnya energi pada Ba-133, maka CH dimasukkan di persamaan 2.

E=6,409 CH+207,5E=6,409 ×22+207,5

E=348,498 keV

Perhitungan energi diatas dibandingkan dengan energi Ba-133dengan kelimpahan terbesar yaitu 356 keV. Energi yang dihitung berbeda dengan energi literatur, hal tersebut dipengaruhi oleh radiasi luar di sekitar radioaktif yang terdekteksi MCA. Untuk mengetahuinya besarnya ketelitian dapat dihitung sebagai berikut

KR=|literatur−percobaanliteratur |×100 %

KR=|356 keV −348,498 keV356 keV |×100 %

KR=2,11 %Ketelitian=100 %−KR=97,89 %

4. Kesimpulan1. Cacah latar dilakukan untuk mengurangi

dari jumlah intensitas. Cacah latar ini dikarenakan adanya unsur radioaktif yang ada di lingkungan sekitar seperti cahaya, udara dan sebagainya. Intensitas total cacahan latar 1614.

2. Cacahan spektrum Cs-137 setelah 1 menit menghasilkan cacahan dan membentuk grafik dengan 1 photopeak. Dan resolusi Cs-137 didapat sebesar 19,72 % lebih besar dari resolusi energi menengah.

3. Perbedaan waktu pencacahan menyebabkan jumlah cacahan yang terdeteksi karena semakin lama waktu pada MCA berbeda karena semakin lama waktu pencacahan maka semakin banyak pula hasil cacahannya.

4. Ccacahan spektrum Co-60 setelah 1 menit terdapat 2 fotopeak dengan ketinggian yang berbeda. Puncak Co-60 adalah backscatter,compton edge, dan fotopeak.

5. Pengkalibrasian detektor dengan isotop Cs-137 dan Co-60 menghasilkan cacahan gabungan dari keduanya yaitu 1 gamma dan 2 gamma puncak terdapat 3 energi yaitu: 661,6 keV (CH 71 pada Cs); 1173,2 keV (CH 150 pada Co); 1332,5 keV (CH 176 pada Co).

6. Hasil dari gamma hasil pengkalibrasian detektor dengan menggunakan Ba-133 menghasilkan energi E = 348,498 keV dengan ketelitian 97,89 %.

Daftar Pustaka

[1]. Beiser A. 1982. Konsep Fisika Modern. Edisi Ketiga, Penerbit Erlangga, Jakarta : Universitas Indonesia.

[2]. Khopal.2003. Deteksi Radiasidan Pengukuran, UI Press, Jakarta.

[3]. Krane,K. 1992. Fisika Modern (Terjemahan oleh Hans. J .Wospakrik dan Sofia Niksolihin. Erlangga. Jakarta.

[4]. Olmos P, dkk A New Approach to Automatic Radiation Spectrum Analysis, IEEE Transactions on Nuclear Science, 38 August (1991) 971-975

[5]. Keller P.E., Kangas L.J., Troyer G.L., Hashem S., Kouzes R.T., Nuclear Spectral Analysis via Artificial Neural Networks for Waste Handling, IEEE Transactions on Nuclear Science, 42(4) August (1995) 709-715