Download - 2. Dasar Fisika Radiasi
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
1/52
Pusat Pendidikan dan PelatihanBadan Tenaga Nuklir Nasional
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
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
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
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
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
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
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
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.
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
6/52
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
7/52
suatu sumber ke lingkungannya,
baik dengan atau tanpa melalui
medium.
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
8/52
> Radiasi Pengion
> Radiasi tak Pengion
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
9/52
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
10/52
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
11/52
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
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
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
13/52
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
14/52
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
15/52
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
16/52
IonisasiElektron lepas dari lintasannya
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
17/52
EksitasiElektron pindah ke lintasan yang lebih luar
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
18/52
Terdiri atas sejumlah proton dan
sejumlah neutron
X : Lambang atom
Z : Nomor atom (jumlah proton)
A : Nomor massa (jumlah proton +
jumlah neutron)
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
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
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
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
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
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
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
22/52
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
23/52
diarsir hitam berartinuklida stabil
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
24/52
(radionuklida)
memancarkan radiasi alpha (),beta () atau gamma ()
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
25/52
ZXA Z-2Y
A-4 +
90Th230 88Ra
226 +
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
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
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
27/52
4Be11 5B
11 +
6C10 5B
10 + +
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
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.
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
29/52
56Ba137* 56Ba
137 +
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
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
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
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
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
32/52
Merupakan fungsi waktu, semakin lama aktivitasradiasi akan semakin berkurang
t0 eAA
=
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
33/52
Waktu yang dibutuhkan suatu radionuklida untukmeluruh separo dari aktivitas awalnya
= ,T
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
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 =
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
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
,
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
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.
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
37/52
37
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
38/52
Materi
Radiasi
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
39/52
Ionisasi(,)(,)(,)(,)
Eksitasi (, )(, )(, )(, )
Reaksi Inti () : 4Be9 + 6C12 + n
Brehmstrahlung ())))
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
40/52
F = 3,5 x 10-4
. Z . Emax
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
41/52
Efek Foto Listrik
Efek Compton Produksi Pasangan
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
42/52
Efek Foto Listrik
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
43/52
Efek Compton
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
44/52
Produksi Pasangan
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
45/52
xe0II
=
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
46/52
Tumbukan ElastikTumbukan Elastik
Reaksi IntiReaksi Inti
Reaksi FisiReaksi Fisi
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
47/52
Tumbukan Elastis
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
48/52
Tumbukan Tak Elastis
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
49/52
Reaksi Inti
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
50/52
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
51/52
-
7/25/2019 2. Dasar Fisika Radiasi
52/52
52