2. dasar fisika radiasi

7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi

1/52

Pusat Pendidikan dan PelatihanBadan Tenaga Nuklir Nasional


2/52

Pokok Bahasan

STRUKTUR ATOM DAN INTI ATOM A. Struktur Atom B. Inti Atom

PELURUHAN RADIOAKTIF A. Jenis Peluruhan B. Aktivitas Radiasi C. Waktu Paro D. Skema Peluruhan


3/52

Pokok Bahasan (lanjutan) INTERAKSI RADIASI DENGAN

MATERI A. Interaksi Partikel Alpha

. n era s ar e e a C. Interaksi Sinar Gamma dan Sinar-X

D. Interaksi Radiasi Neutron

SUMBER RADIASI A. Sumber Radiasi Alam

B. Sumber Radiasi Buatan


4/52

Tujuan Instruksional

Umum:Setelah mempelajari materi ini secara umumpeserta mampu menjelaskan proses terjadinya

ra as an n era s ra as engan ma er


5/52

Tujuan Instruksional

Khusus: menggambarkan struktur atom berdasarkan model atom Bohr;

menjelaskan proses terjadinya radiasi berdasarkan kestabilaninti;

men elaskan karakteristik ti a enis eluruhan radioaktif;

menghitung aktivitas suatu bahan radioaktif menggunakankonsep waktu paro dan persamaan eksponensial;

menguraikan proses interaksi radiasi alpha, beta, gamma,

sinar-X dan neutron dengan materi; menjelaskan karakteristik sumber radiasi alam

menjelaskan karakteristik sumber radiasi buatan.


6/52


7/52

suatu sumber ke lingkungannya,

baik dengan atau tanpa melalui

medium.


8/52

> Radiasi Pengion

> Radiasi tak Pengion


9/52


10/52


11/52


12/52

Elektron 9,1 1031 kg 0 sma 1,6 1019 C 1 muatan elementer

Proton 1,6 1027 kg 1 sma

1,6 1019 C + 1 muatan elementer

Neutron 1,6 1027 kg 1 sma

netral 0


13/52


14/52


15/52


16/52

IonisasiElektron lepas dari lintasannya


17/52

EksitasiElektron pindah ke lintasan yang lebih luar


18/52

Terdiri atas sejumlah proton dan

sejumlah neutron

X : Lambang atom

Z : Nomor atom (jumlah proton)

A : Nomor massa (jumlah proton +

jumlah neutron)


19/52

42He

Jenis Unsur : Helium

Jumlah proton ( Z ) = 2

Jumlah neutron ( N ) = 2

5927Co

Jenis Unsur : Cobalt

Jumlah proton ( Z ) = 27

Jumlah neutron ( N ) = 32


20/52

Isotop adalah nuklida/inti-atom yangmempunyai jumlah proton (Z) sama tetapi

jumlah neutron berbeda.

Isotop yang tidak stabil disebut Radioisotop

ISOTOP

Partikel kuning elektron orbital, partikel biru neutron danpartikel merah proton


21/52

ditentukan oleh komposisi jumlah

KestabilanKestabilanKestabilanKestabilanKestabilanKestabilanKestabilanKestabilan Inti AtomInti AtomInti AtomInti AtomInti AtomInti AtomInti AtomInti Atom

pro on an um a neu ronSecara umum:

Inti ringan n:p ~ 1:1 Inti berat n:p ~ 1,6:1

Secara tepat : Lihat tabel nuklida


22/52


23/52

diarsir hitam berartinuklida stabil


24/52

(radionuklida)

memancarkan radiasi alpha (),beta () atau gamma ()


25/52

ZXA Z-2Y

A-4 +

90Th230 88Ra

226 +


26/52

Sifat Radiasi Alpha ()

Daya ionisasi partikel lebih besar daripada daya ionisasipartikel dan sinar.

Mempunyai jarak jangkauan (tembus) sangat pendek,, .

Partikel akan dibelokkan jika melewati medan magnetatau medan listrik.

Kecepatan partikel bervariasi antara 1/100 hingga 1/10

kecepatan cahaya. Spektrum energi radiasi diskrit


27/52

4Be11 5B

11 +

6C10 5B

10 + +


28/52

Sifat Radiasi Beta ()

Daya ionisasinya di udara 1/100 kali dari partikel.

Jarak jangkauannya lebih jauh daripada partikel, di udaradapat mencapai beberapa cm.

Kecepatan part e men e at ecepatan ca aya

Partikel sangat ringan, sehingga mudah sekalidihamburkan jika melewati medium

Partikel akan dibelokkan jika melewati medan magnetatau medan listrik.

Energi partikel rata-rata = 1/3 energi maksimum,

Spektrum energi radiasi kontinyu.


29/52

56Ba137* 56Ba

137 +


30/52

Sifat Radiasi Gamma ()

Sinar dipancarkan oleh nuklida tereksitasi (isomer)dengan panjang gelombang antara 0,005 hingga 0,5 .

Daya ionisasinya sangat kecil sehingga daya tembusnya.

Karena tidak bermuatan, sinar tidak dibelokkan olehmedan listrik maupun medan magnit

Spektrum energi radiasi diskrit


31/52

Jumlah peluruhan per satuan waktu

menunjukkan jumlah radionuklida yang tidak stabilberubah menjadi nuklida stabil dalam satu detik

Satuan: Currie (Ci) satuan lama Bequerrel (Bq) satuan baru (SI)

1 Ci = 3,7 1010 Bq atau

1 Ci = 3,7 104 Bq = 37.000 Bq

1 Bq = 1 peluruhan per detik


32/52

Merupakan fungsi waktu, semakin lama aktivitasradiasi akan semakin berkurang

t0 eAA

=


33/52

Waktu yang dibutuhkan suatu radionuklida untukmeluruh separo dari aktivitas awalnya

= ,T


34/52

Selang

WaktuAktivitas

0 Ao

1 x T 0,5 x Ao

2 x T 0,25 x Ao

( ) 021 AA n

=

3 x T 0,125 x Ao

4 x T 0,0625 x Ao

5 x T 0,03125 x Ao

6 x T 0,0156 x Ao

dst

T

waktuselangn =


35/52

Sumber Ir-192 mempunyai waktu paro (T ) = 74hari, dan aktivitas pada tanggal 1 Januari 1999adalah 100 MBq. Hitung aktivitas pada tanggal 28

CONTOH SOAL

,


36/52

Jawab:Selang waktu t = 1 Januari 28 Mei 1999 = 148 hari(1) Konstanta peluruhan, l = 0,693/74 hari = 0,00936/ hari

0 00936/hari.148 hari

CONTOH SOAL

. . ,

= 25 MBq

(b) n = 148/74 = 2A = ( )2 . 100 MBq = 25 MBq

Jadi aktivitas Ir-192 pada tanggal 28 Mei 1999 adalah25 MBq.


37/52

37


38/52

Materi

Radiasi


39/52

Ionisasi(,)(,)(,)(,)

Eksitasi (, )(, )(, )(, )

Reaksi Inti () : 4Be9 + 6C12 + n

Brehmstrahlung ())))


40/52

F = 3,5 x 10-4

. Z . Emax


41/52

Efek Foto Listrik

Efek Compton Produksi Pasangan


42/52

Efek Foto Listrik


43/52

Efek Compton


44/52

Produksi Pasangan


45/52

xe0II

=


46/52

Tumbukan ElastikTumbukan Elastik

Reaksi IntiReaksi Inti

Reaksi FisiReaksi Fisi


47/52

Tumbukan Elastis


48/52

Tumbukan Tak Elastis


49/52

Reaksi Inti


50/52


51/52


52/52

52

2. dasar fisika radiasi

Documents