geiger muler

Abstrak – Telah dilakukan percobaan dengan judul deteksi radioaktif (geiger muler), percobaan dilakukan dengan bertujuan untuk mengenal tentang beberapa tipe partikel, seperti proton, neutron, electron, foton, meson dan antipartikelnya serta mengetahui cara kerja geiger muler dan mengenal jenis-jenis radiasi. Peralan yang digunakan dalam percobaan ini antara lain Geiger muler, suber partikel (alpha, beta, gamma), shield (plastik, seng, aluminium), penggaris dan penopang. Percobaan pertama dilakukan untuk mengukur radiasi latar belakang. Setelah dilakukan percobaan, diketahui besar radiasi latar belakang adalah sebesar 2,4. Percobaan kedua dilakukan untuk mengukur pengaruh jarak terhadap besar intensitas radiasi. Setelah dilakukan percobaan, diketahui bahwa besar jarak berbanding terbalik dengan besar intensitas radiasi. Pada percobaan ketiga diamati efek shielding terhadap intensitas radiasi. Setelah dilakukan percobaan diketahui bahwa sinar dengan daya tembus paling besar adalah sinar gamma, ssedangkan sinar dengan daya tembus terkecil adalah sinar alpha. Shield yang paling sulit ditembus oleh ketiga sinar adalah shield seng dan shield yang paling mudah ditembus oleh ketiga sinar adalah shield plastik

Kata kunci – Geiger muler, radioaktifitas

I.PENDAHULUAN

Pemanfaatan tenaga nuklir dan radioaktifitas dalam kehidupan saat ini sudah dapat dianggap hal yang biasa. Nuklir dan radioaktifitas telah menjadi solusi dari berbagai permasalahan, diantaranya pemenuhan kebutuhan energi, pengobatan kanker dan lain-lain. Percobaan kali ini ilakukan dengan bertujuan untuk mengenal tentan berbagai jenis partikel, seperti proton, electron, foton, meson dan anti partikelnya serta mengetahui cara kerja Geiger muler dan mengenal jenis-jenis radiasiRadioaktivitas disebut juga peluruhan radioaktif, yaitu peristiwa terurainya beberapa inti atom tertentu secara spontan yang diikuti dengan pancaran partikel alfa (inti helium), partikel beta (elektron), atau radiasi gamma (gelombang elektromagnetik gelombang pendek). [1]Sinar- sinar yang dipancarkan tersebut disebut sinar radioaktif , sedangkan zat yang memancarkan sinar radioaktif disebut dengan zat radioaktif .Istilah keradioaktifan ( radioactivity) pertama kali diciptakan oleh Marie Curie (1867 - 1934), seorang ahli kimia asal Prancis. Marie dan suaminya, Pierre Curie (1859 - 1906), berhasil menemukan unsur radioaktif baru, yaitu polonium dan radium. Ernest Rutherford (1871-1937) menyatakan bah wa sinar ra dioaktif dapat dibedakan atas sinar alfa yang bermuatan positif dan sinar beta yang bermuatan negatif. Paul Ulrich Villar d (1869 - 1915), seorang ilmuwan Prancis, menemukan sinar radioaktif yang tidak bermuatan, yaitu sinar gamma.[2]

Peralatan Geiger muler, atau biasa disebut pencacah Geiger muler merupakan peralatan yang dapat digunaka ntuk mengukur besar intensitas radiasi dari berbagai partikel. Pencacah Geiger berisi gas dengan tekanan rendah, gas ini umumnya merupakan gas yang stabil dapa berupa gas argon, neon, atau gas halogen lainnya. Gas tersebut bila dihubungkan dengan sumber tegangan akan bersifat konduktor. Pencacah Geiger terhubung dengan sumber tegangan dan akan mendeteksi besar intensitas tegangan yang terdapat pada partikel. Besar intensitas akan tertera pada skala pencacah Geiger [3]

II METODEPeralatan yang digunakan dalam percobaan kali ini antara lain yaitu, Geiger muler, sumber partikel (alpha, beta, gamma), shield (plastik, seng, aluminium), penggaris, dan penopang.

Percobaan 1Pada percobaan pertama akan diukur besar intensitas radiasi latar belakang. Percobaan dimulai dengan mengatur peralatan sesuai dengan arahan asisten. Setelah peralatan dirangkai, peralatan Geiger muler segera dihubungkan dengan sumber tegangan. Sensor pada peralatan Geiger muler kemudian dihadapkan pada suatu titik. Peralatan akan mendeteksi besar radiasi pada titik tersebut tiap satuan waktu. Adapun waktu yang digunakan adalah sebesar 10 detik. Hasil pengukuran radiasi lalu dicatat.

Percobaan 2Pada percobaan kedua akan diamati pengaruh jarak terhadap intensitas radiasi. Percobaan dimulai dengan terlebih dahulu dirangkai peralatan sesuai dengan petunjuk asisten. Setelah itu diambil sumber radiasi dari sinar alpha. Pada percobaan kali ini sumber partikel alpha, beta, dan gamma adalah atom Am-241, Sr-90, dan Co-60. Intensitas radiasi sinar alpha lalu diukur dengan jarak 2, 4, 6, 8, dan 10 cm. percobaan diulang sebanyak tiga kali. Hasil pengukuran intensitas radiasi dicatat. Percobaan diatas diulang dengan sumber partikel beta, dan gamma

Percobaan 3Pada percobaan ketiga akan diamati efek shielding terhadap intensitas radiasi. Percobaan dimulai dengan mengatur peralatan sesuai petunjuk asisten. Pada percobaan kali ini sumber partikel alpha, beta, dan gamma adalah atom Am-241, Sr-90, dan Co-60. Shield yang digunakan yaitu plastik, seng, dan aluminium. Radiasi alpha diukur intensitasnya dengan dittutupi plat plastik sebanyak 1, 2, 3, 4 buah. Percobaan diulang sebanyak tiga kali. Percobaan yang sama juga dilakukan dengan shield seng dan aluminium. Hasil pengukuran lalu dicatat. Dilakukan percobaan yang sama untuk sumber partkikel beta dan gamma

DETEKSI RADIOAKTIF (GEIGER MULER)

Fajar Timur, M. Taufiqi, Dr. M. ZainuriJurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 60111E-mail: [email protected]

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada percobaan 1Percobaan dilakukan dengan menghadapkan sensor Geiger muller pada sepotong kayu. Setelah dilakukan percobaan, diketahui bahwa rata-rata besar radiasi latar belakang yaitu sebesar 2,4 setiap 10 detik. Radiasi latar belakang ini bisa diakibatkan oleh adanya unsur organik pada kayu. Atom karbon yang terdapat pada kayu juga dimungkinkan menyebabkan adanya radiasi. Selain disebabkan oleh hal diatas, radiasi juga dapat diakibatkan oleh partikel-partikel meson yang terdapat di udara. Hasil pengukuran dan perhitungan nilai rata-rata radiasi terdapat pada lembar lampiran.

Pada percobaan 2Atom Am-241Setelah dilakukan percobaan, diketahui bahwa nilai rata-rata intenitas radiasi yaitu sebesar 37 untuk jarak 2 cm, 14 untuk jarak 4 cm, 9 untuk jarak 6 cm, 8 untuk jarak 8 cm, dan 5 untuk jarak 10 cm. besar perbandingan antara jarak dan intensitas radiasi dapat dilihat dari grafik berikut

Grafik 3.1Perbandingan antara besar intensitas radiasi dengan jarak

Berdasarkan grafik diatas, diketahui bahwa regresi power dari garis yaitu y =79,263x-1,179, fungsi regresi diatas menunjukkan adanya pangkat -1,179. Pangkat yang seharusnya terbentuk yaitu -2 sesuai dengan fungsi radiasi yang berbentuk bola. Adanya perbedaan antara hasil percobaan dengan hasil yang diharapkan dapat terjadi karena adanya kesalahan. Kesalahan dalam hal ini dapat berupa kesalahan pengaturan alat, adanya faktor lingkungan atau kesalahan lainnya.

Atom Co-60Setelah dilakukan percobaan, diketahui bahwa nilai rata-rata intenitas radiasi yaitu sebesar 13,3 untuk jarak 2 cm, 9,6 untuk jarak 4 cm, 7,6 untuk jarak 6 cm, 5 untuk jarak 8 cm, dan 1,3 untuk jarak 10 cm. besar perbandingan antara jarak dan intensitas radiasi dapat dilihat dari grafik berikut


Berdasarkan grafik diatas, diketahui bahwa regresi power dari garis yaitu y =41,272x-1,194, fungsi regresi diatas menunjukkan adanya pangkat -1,194. Nilai pangkat yang terbentuk tidak jauh dari percobaan sebelumnya. Pangkat yang seharusnya terbentuk yaitu -2 sesuai dengan fungsi radiasi yang berbentuk bola. Adanya perbedaan antara hasil percobaan dengan hasil yang diharapkan dapat terjadi karena adanya kesalahan. Kesalahan dalam hal ini dapat berupa kesalahan pengaturan alat, adanya faktor lingkungan atau kesalahan lainnya.

Atom Sr-90Setelah dilakukan percobaan, diketahui bhwa nilai rata-rata intenitas radiasi yaitu sebesar 1782 untuk jarak 2 cm, 675,33 untuk jarak 4 cm, 346 untuk jarak 6 cm, 197,66 untuk jarak 8 cm, dan 149,33 untuk jarak 10 cm. secara umum tingkat radiasi atom Sr-90 lebih besar daripada intensitas radiasi atom lainnya. besar perbandingan antara jarak dan intensitas radiasi dapat dilihat dari grafik berikut


Berdasarkan grafik diatas, diketahui bahwa regresi power dari garis yaitu y =55525,8-1,569, fungsi regresi diatas menunjukkan adanya pangkat -1,569. Nilai pangkat yang sekali lagi kurang sesuai dengan yang diharapkan. Pangkat yang seharusnya terbentuk yaitu -2 sesuai dengan fungsi radiasi yang berbentuk bola. Adanya perbedaan antara hasil percobaan dengan hasil yang diharapkan dapat terjadi karena adanya kesalahan. Kesalahan dalam hal ini dapat berupa kesalahan pengaturan alat, adanya faktor lingkungan atau kesalahan lainnya.

Pada percobaan 3

Setelah dilakukan penyelidikan, diketahui bahwa atom Am-241 merupakan sumber dari sinar alpha, atom Sr-90 merupakan sumber dari sinar beta, dan atom Co-60 merupakan sumber dari sinar gamma. Agar lebih spesifik, pada pembahasan ini akan digunakan nama-nama sinar, yaitu sinar alpha, beta, dan gamma, tidak lagi digunakan nama atom-atom seperti Am-241, Sr-90, dan Co-60. Pada grafik akan disajikan besar daya tembus dari tiap sinar terhadap shield plastik, seng, dan aluminium

Grafik 3.4Daya tembus sinar alpha pada berbagai shield

Grafik 3.5Daya tembus sinar beta pada berbagai shield

Grafik 3.6Daya tembus sinar gamma pada berbagai shield

Berdasarkan ketiga grafik diatas, diketahui bahwa daya tembus terkecil ialah daya tembus dari sinar alpha. Intensitas sinar beta yang menembus shield plastik merupakan yang tertinggi dari ketiga sinar. Pada shield seng, jumlah intensitas sinar gamma yang menembus merupakan jumlah yang terbesar dri ketiga sinar. Hal ini menunjukkan bahwa daya tembus sinar gamma merupakan yang terbesar dari ketiga sinar.Pada grafik dibawah ini akan disajikan daya tembus pada masing-masing shield untuk ketiga sinar

Grafik 3.7Daya tembus sinar alpha, beta, dan gamma pada shield plastik

Grafik 3.8Daya tembus sinar alpha, beta, dan gamma pada shield seng

Grafik 3.8Daya tembus sinar alpha, beta, dan gamma pada shield

aluminium

Berdasakan ketiga grafik diatas, diketahui bahwa shield yang paling sulit ditembus oleh ketiga sinar adalah shield seng. Shield yang paling mudah ditembus adalah shield plastik. Sinar dengan jumlah intensitas tertinggi yang dapat menembus shield seng adalah sinar gamma

IV. KESIMPULAN Partikel memiliki karakteristik yang berbeda antara satu

dan lainnya Peralatan Geiger muler dapat digunakan untuk

mengukur besar intensitas radiasi dari berbagai partikel Sinar gamma memiliki daya tembus yang terbesar

diantara ketiga sinar alpha, beta, dan gamma Sinar alpha memiliki daya tembus yang terkecil diantara

ketiga sinar alpha, beta, dan gamma

Daftar Pustaka

[1]. Budianto, Joko. 1992. “Fisika Inti”. Bandung. Graha Ilmu. Hal 95-103

[2]. Nicolaus. John K. 1986.”nuclear physics”. Tennesee. Mc Graw Hill. Hal 32-41

[3]. Witkinson. Ralph H. “Principal of Geiger Muler tube”. Centronic. 4-17

LAMPIRANRalat

Pada percobaan 1

no I I' (I-I')2

1 2 -0,4 0,16

2 2 -0,4 0,16

3 2 -0,4 0,16

3 0,6 0,36

3 0,6 0,36

2,4 1,2

Ralat mutlak = √1,2/n(n-1) = 0,0244Ralat nisbi = 0,0244/2,4 x 100% = 8,4 %Keseksamaan = 100% - 8,4%= 91,6%

Dengan cara yang sama maka diperoleh

Pada percobaan 2Atom Am-241Pengukuran intensitas radiasi pada jarak 2 cmno I I' (I-I')2

1 37 0,5 0,25

2 38 1,5 2,25

3 36 -0,5 0,25

36,5 2,75

Ralat Mutlak 0,677003Ralat NisbiMutlak 0,018548

Keseksamaan 98,15%

Pengukuran intensitas radiasi pada jarak 4 cmno I I' (I-I')2

1 14 0 0

2 14 0 0

3 14 0 0

14 0

Ralat Mutlak 0Ralat NisbiMutlak 0

Keseksamaan 100,00%


1 10 0 0

2 7 -3 9

3 10 0 0

10 9


Keseksamaan 87,75%


1 8 0 0

2 8 0 0

3 8 0 0

8 0


Keseksamaan 100,00%


1 4 -0,5 0,25

2 6 1,5 2,25

3 5 0,5 0,25

4,5 2,75


Keseksamaan 84,96%

Pada atom Sr-90Pengukuran intensitas pada jarak 2 cmno I I' (I-I')2

1 1810 18 324

2 1762 -30 900

3 1774 -18 324

1792 1548


Keseksamaan 99,10%

Pengukuran intensitas pada jarak 4 cmno I I' (I-I')2

1 675 -6 36

2 664 -17 289

3 687 6 36

681 361

Ralat Mutlak 7,756718

Ralat 0,01139

NisbiMutlak

Keseksamaan 98,86%


1 336 -7,5 56,25

2 351 7,5 56,25

3 351 7,5 56,25

343,5 168,75


Keseksamaan 98,46%


1 194 -1 194

2 203 8 203

3 196 1 196

195 593


Keseksamaan 94,90%


1 150 145,5 150

2 149 144,5 149

3 149 144,5 149

149,5 448


Keseksamaan 94,22%

Pada atom Co-60Pengukuran intensitas pada jarak 2 cmno I I' (I-I')2

1 12 -1,5 2,25

2 13 -0,5 0,25

3 15 1,5 2,25

13,5 4,75


Keseksamaan 93,41%

Pengukuran intensitas pada jarak 4 cm

no I I' (I-I')2

1 9 0 0

2 11 2 4

3 9 0 0

9 4


Keseksamaan 90,93%


1 8 1 1

2 9 2 4

3 6 -1 1

7 6

Ralat Mutlak 1Ralat NisbiMutlak 0,142857

Keseksamaan 85,71%


1 5 0 0

2 5 0 0

3 5 0 0

5 0


Keseksamaan 100,00%


1 2 1 1

2 2 1 1

3 0 -1 1

1 3


Keseksamaan 29,29%

Tambahan Cara kerja Geiger muler

Peralatan Geiger muler, atau biasa disebut pencacah Geiger muler merupakan peralatan yang dapat digunaka ntuk mengukur besar intensitas radiasi dari berbagai partikel. Pencacah Geiger berisi gas dengan tekanan rendah, gas ini umumnya merupakan gas yang stabil dapa berupa gas argon, neon, atau gas halogen lainnya. Gas tersebut bila dihubungkan dengan sumber tegangan akan bersifat konduktor. Pencacah Geiger terhubung dengan sumber tegangan dan akan mendeteksi besar intensitas tegangan yang terdapat pada partikel. Besar intensitas akan tertera pada skala pencacah Geiger

Gas apa yang terdapat pada peralatan Geiger muler, dan kenapa dipilih gas tersebut.

Pencacah Geiger berisi gas dengan tekanan rendah, gas ini umumnya merupakan gas yang stabil dapa berupa gas argon, neon, atau gas halogen lainnya. Dipilihnya gas tersebut kaena gas tersebut bila dihubungkan dengan sumber tegangan akan bersifat konduktor dan dapat digunakan sebagai detektor besar intensitas radiasi

Sifat-sifat sinar alpha, beta, gamma

Sinar alfaSinar alfa adalah sinar yang dipancarkan oleh unsurradioaktif. Sinar ini ditemukan secara bersamaan denganpenemuan fenomena radioaktivitas, yaitu peluruhan intiatom yang berlangsung secara spontan, tidak terkontrol,dan menghasilkan radiasi. Sinar alfa terdiri atas duaproton dan dua neutron. Berikut ini adalah sifat alamiahsinar alfa.1) Sinar alfa merupakan inti He.2 ) Dapat menghitamkan pelat film (yang berarti memilikidaya ionisasi). Daya ionisasi sinar alfa paling kuatdaripada sinar beta dan gamma.3) Mempunyai daya tembus paling lemah diantaraketiga sinar radioaktif.4) Dapat dibelokkan oleh medan listrik maupun medanmagnet.5) Mempunyai jangkauan beberapa sentimeter di udaradan 10-2 mm didalam logam.

Sinar betaSinar beta merupakan elektron berenergi tinggi yangberasal dari inti atom. Berikut ini beberapa sifat alamiahsinar beta.1) Mempunyai daya ionisasi yang lebih kecil dari sinar alfa.2 ) Mempunyai daya tembus yang lebih besar daripadasinar alfa.3) Dapat dibelokkan oleh medan listrik maupun medanmagnet.

Sinar gammaSinar gamma adalah radiasi gelombang elektro-magnetik yang terpancar dari inti atom d engan energiyang sangat tinggi yang tidak memiliki massa maupunmuatan. Sinar gamma ikut terpancar ketika sebuah intimemancarkan sinar alfa dan sinar beta. Peluruhan sinargamma tidak menyebabkan perubahan nomor atom

maupun massa atom. Sinar gamma memiliki beberapasifat alamiah berikut ini.1) Sinar gamma ti dak memiliki jangkauan maksimal diudara, semakin jauh dari sumber intensitasnya makinkecil.2 ) Mempunyai daya ionisasi paling lemah.3) Mempunyai d aya tembus yang terbesar.4) Tidak membelok dalam medan listrik maupun medanmagnet.

Apa yang dimaksud dengan peluruhan

Radioaktivitas disebut juga peluruhan radioaktif, yaitu peristiwa terurainya beberapa inti atom tertentu secara spontan yang diikuti dengan pancaran partikel alfa (inti helium), partikel beta (elektron), atau radiasi gamma (gelombang elektromagnetik gelombang pendek).

geiger muler

Documents