Aplikasi teknik nuklirAplikasi teknik nuklirdalam industridalam industri

1.1. Teknik radiografiTeknik radiografi

2.2. Teknik perunut atau teknik Teknik perunut atau teknik tracingtracing

3.3. Teknik analisis aktivasi Teknik analisis aktivasi neutron.neutron.

Teknik analisis aktivasi neutronTeknik analisis aktivasi neutron

Teknik analisis aktivasi neutron termasuk Teknik analisis aktivasi neutron termasuk analisis tak merusak dan hasil analisis dapat analisis tak merusak dan hasil analisis dapat diketahui dengan cepat. diketahui dengan cepat.

Teknik analisis aktivasi neutron adalah suatu Teknik analisis aktivasi neutron adalah suatu cara analisis unsur yang didasarkan pada cara analisis unsur yang didasarkan pada pengukuran radioaktivitas imbas bila suatu pengukuran radioaktivitas imbas bila suatu cuplikan (bahan, sampel) diiradiasi dengan cuplikan (bahan, sampel) diiradiasi dengan neutron. neutron.

Hampir semua unsur dapat menjadi unsur Hampir semua unsur dapat menjadi unsur radioaktif bila bereaksi dengan neutron.radioaktif bila bereaksi dengan neutron.

He Li Be B C N O F

Ne Na Mg Al Si P S Cl

Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br

Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I

Xe Cs Ba Hf `Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At

Rn Fr Ra Ac Th Pa U

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

Keterangan :

sangat peka peka cukup peka tidak peka

Kepekaan metoda analisis logam dengan cara AAN

(a) (b) (c)

Dasar analisis aktivasi neutron (AAN)

Princip dasar metoda AAN

Neutron γ1γ1 γ2

Reaksi Penangkapan Neutron

Jenis Reaksi :• (n,γ)

• (n,α)

• (n,p)

• (n,n’)

AlnAl 2813

2713

pAlnSi 2813

2814

AlnP 2813

3115

nYnY m 8989

Unsur Reaksi IsotopTenaga (keV) t ½

Probabilitas (%)

Ti 50 Ti (n,γ) 51 Ti Ti - 51 320 5.79 m 90

Mg 26 Mg (n, γ) 27Mg Mg - 27 1014 9.45 m 30

V 51 V (n, γ) 52 V V - 52 1434 3.76 m 100

Mn 55 Mn (n, γ) 56 Mn Mn - 56 1810 2.58 m 20

Cr 50 Cr (n, γ) 51 Cr Cr - 51 320  27.8 h 100

Cd 114 Cd (n, γ) 115 Cd Cd - 115 336 2,3 h  46.1

Hg 196 Hg (n, γ) 197 Hg Hg - 197 77.6 65 j 100

As 75 As (n, γ) 76 As As - 76 559.2 26.5 j 75

Co 59 Co (n, γ) 60 Co Co - 60 1173 5.24 h 100

Zn 64 Zn (n, γ) 65 Zn Zn - 65 1115.4 245 h 100

Reaksi Penangkapan Neutron

Formulasi AktivasiFormulasi Aktivasi

B habis

Teras Reaktor Riset

Spektrometri GammaSpektrometri Gamma

Setelah sampel (cuplikan) selesai diiradiasi maka Setelah sampel (cuplikan) selesai diiradiasi maka selanjutnya siap dilakukan pencacahan dengan selanjutnya siap dilakukan pencacahan dengan peralatan spektrometri Gamma. peralatan spektrometri Gamma.

SSpektrometripektrometri gamma gamma, , terdiri dari terdiri dari peralatan-peralatan-peralatan peralatan seperti :seperti :

1. D1. Detektor (detektor sintilasi/semikonduktor),etektor (detektor sintilasi/semikonduktor), 2. 2. pre amplifier, counter, pre amplifier, counter, 3. 3. multichannel analyzer/single channel analyzermultichannel analyzer/single channel analyzer dan printer sudah terangkai sesuai prosedur dan printer sudah terangkai sesuai prosedur untuk spektrometri Gamma. untuk spektrometri Gamma.

Spektrometri Gamma

Spektrometri Gamma

X-ray Fluorescence

Spektrometri alpha

Detektor NaITl

Sumber eksitasi XRF

Am-241

Cd-109

Fe-55

Bberapa radioisotopstandar

MetodaMetodapertanggalan radioaktifpertanggalan radioaktif

• Metoda pertanggalan radioaktif, merupakan cara untuk mengetahui umur benda kuno, batuan, tanah dll

Dasar pertanggalan radioaktif

1. Teori peluruhan dengan persamaan “De Alembert atau “Carbon dating”

2. Teori pertumbuhan dan perbandingan radionuklida dalam batuan /mineral seperti,K-Ar ; Ar40/Ar39 ; Rb-Sr ; Sm-Nd; Lu-Hf ; Re-Os ; K-Ca ; U, Th-Pb ; fission track dan metoda deret U

Pertanggalan Pertanggalan “Carbon dating”“Carbon dating”

Teori pertanggalan ini berdasarkan Teori pertanggalan ini berdasarkan aktivitas Caktivitas C1414 yang masih terdapat pada yang masih terdapat pada material kuno yang akan dicari umurnya.material kuno yang akan dicari umurnya.

Benda (material) kuno yang akan dicari Benda (material) kuno yang akan dicari umurnya, bias berupa tulang belulang, umurnya, bias berupa tulang belulang, kayu sisa bangunan, tanaman, binatang, kayu sisa bangunan, tanaman, binatang, dan alat-alat yang dipakai manusia dan alat-alat yang dipakai manusia (terutama dari kayu)(terutama dari kayu)

Mengapa C14 dipilih sebagai dasar Mengapa C14 dipilih sebagai dasar pertanggalan radioaktif ini?pertanggalan radioaktif ini? ????

CC1414, golongan radiasi primordial, tetapi C, golongan radiasi primordial, tetapi C1414 berasal dari radionuklida kosmogenis yang berasal dari radionuklida kosmogenis yang jatuh ke bumi berdasarkan reaksi inti:jatuh ke bumi berdasarkan reaksi inti:

NN14 14 + n+ n11 C C1414 + p + p11

CC1414 setelah sampai di atmosfir bumi akan setelah sampai di atmosfir bumi akan bereaksi dengan bereaksi dengan OO22 menjadi. menjadi.

CC1414 + O + O22 C C1414OO22 fotosintesis menjadi, fotosintesis menjadi, 6C6C1414OO22 + 6H + 6H22O + energi matahari O + energi matahari 6O 6O22 + +

CC141466HH1212OO66 (karbohidrat /glugosa)(karbohidrat /glugosa)

CC1414 waktu paro 5730 waktu paro 5730 A = A0 e- A = A0 e- tt e- e- t = A0 / At = A0 / A t = 1/t = 1/ ln (A0 / A) ln (A0 / A) dengan catatan:dengan catatan: AA == aktivitas C14 saat ditemukan.aktivitas C14 saat ditemukan. A0A0 == aktivitas C14 semula (pada waktu masih aktivitas C14 semula (pada waktu masih ((hidup).hidup). == konstanta peluruhan C14konstanta peluruhan C14 == 0,693 / t½0,693 / t½ == 0,693 / 5730 = 12,09.10-5 tahun -10,693 / 5730 = 12,09.10-5 tahun -1 tt == waktu (lama terpendam) yang dicari.waktu (lama terpendam) yang dicari. A0 CA0 C1414 per gram karbon sebesar = 13,56 ± 0,07 dpm. per gram karbon sebesar = 13,56 ± 0,07 dpm. [1 / (12,09 . 10-5)] ln (13,56 / A) tahun.[1 / (12,09 . 10-5)] ln (13,56 / A) tahun. tt == (19,03 x 103) log (13,56 / A) tahun(19,03 x 103) log (13,56 / A) tahun..

Kurva A = A0 e- t