Muh Sugiarto Sunday, October 19, 2014 LAPORAN AKTIVITAS ZAT RADIOAKTIF AKTIVITAS ZAT RADIOAKTIF Abstrak. Radioaktivitas adalah kemampuan inti atom yang tak-stabil untuk memancarkan radiasi menjadi inti yang stabil. Materi yang mengandung inti tak-stabil yang memancarkan radiasi, disebut zat radioaktif. Besarnya radioaktivitas suatu unsur radioaktif (radionuklida) ditentukan oleh konstanta peluruhan (l), yang menyatakan laju peluruhan tiap detik, dan waktu paro (t½). Kedua besaran tersebut bersifat khas untuk setiap radionuklida. Dalam percobaan aktivitas zat radioaktif, digunakan sumber radiasi alfa, beta, dan gamma, untuk mengenal karakteristik pancaran zat radioaktif, untuk mengetahui daya tembus dari sinar-sinar radioaktif (sinar alfa, beta, dan gamma), hubungan antara jarak sumber radioaktif dengan aktivitas sumber yang dikenal dengan hukum kebalikan kuadrat. KATA KUNCI: hukum kebalikan kuadrat, radioaktifitas, sinar alfa beta dan gamma PENDAHULUAN Radioaktivitas adalah kemampuan inti atom yang tak-stabil untuk memancarkan radiasi dan berubah menjadi inti stabil. Proses perubahan ini disebut peluruhan dan inti atom yang takstabil disebut radionuklida. Materi yang mengandung radionuklida disebut zat radioaktif. Peluruhan ialah perubahan inti atom yang tak-stabil menjadi inti atom yang lain, atauberubahnya suatu unsur radioaktif menjadi unsur yang lain. Radioaktivitas ditemukan oleh H. Becquerel pada tahun 1896. Becquerel menamakan radiasi dengan uranium. Dua tahun setelah itu, Marie Curie meneliti radiasi uranium dengan menggunakan alat yang dibuat oleh Pierre Curie, yaitu pengukur listrik piezo (lempengan kristal yang biasanya digunakan untuk pengukuran arus listrik lemah), dan Marie Curie berhasil membuktikan bahwa kekuatan radiasi uranium sebanding dengan jumlah kadar uranium yang dikandung dalam campuran senyawa uranium. Disamping itu, Marie Curie juga menemukan bahwa peristiwa peluruhan tersebut tidak dipengaruhi oleh suhu atau tekanan, dan radiasi uranium dipancarkan secara spontan dan terus menerus tanpa bisa dikendalikan. Marie Curie juga meneliti campuran senyawa lain, dan menemukan bahwa campuran senyawa thorium juga memancarkan radiasi yang sama dengan campuran senyawa uranium, dan sifat pemancaran radiasi seperti ini diberi nama radioaktivitas. Pada tahun 1898, ia menemukan unsur baru yang sifatnya mirip dengan bismut. Unsur baru ini dinamakan polonium diambil dari nama negara asal Marie Curie, yaitu Polandia. Setelah itu H. Becquerel dan Marie Curie melanjutkan penelitiannya dengan menganalisis pitch blend (bijih uranium). Mereka berpendapat bahwa di dalam pitch blend terdapat unsur yang radioaktivitasnya lebih kuat daripada uranium atau polonium. Pada tahun yang sama mereka mengumumkan bahwa ada unsur radioaktif yang sifatnya mirip dengan barium. Unsur baru ini dinamakan radium (Ra), yang artinya benda yang memancarkan radiasi.. Satuan radiasi ini merupakan satuan pengukuran yang digunakan untuk menyatakan aktivitas suatu radionuklida dan dosis radiasi ionisasi. Satuan SI untuk radioaktivitas adalah becquerel (Bq), merupakan aktivitas sebuah radionuklida yang meluruh dengan laju rata-rata satu transisi nuklir spontan per sekon. Jadi, 1 Bq = 1 peluruhan/sekon, Satuan yang lama adalah curie (Ci), di mana 1 curie setara dengan , atau 1 Ci = . Pada percoban kali ini, untuk kegiatan pertama yaitu mengamati sumber radiasi alfa, beta, gamma, dan radiasi latar belakang pada kegiatan pertama dengan tujuan mengenal karakteristik pancaran zat radioaktif, dan untuk kegiatan kedua mengukur daya tembus sinar alfa, beta, dan gamma dengan tujuan menyelidiki dan membandingkan daya tembus dari sinar-sinar radioaktif tersebut dan menyelidiki kemampuan berbagai material ( Pb dan Al) dalam menyerap radiasi. Kegiatan ketiga yaitu hukum kebalikan kuadrat dengan tujuan menyelidiki hubungan antara jarak sumber radioaktif dengan aktifitas sumber. TEORI Pada tahun 1896, Antoni Henri Becquerel ahli fisika dari perancis mengumumkan penemuan radioaktivitas. Pada tahun 1895 sinar x telah diketemukan oleh Roentgen dan diketahui bawha sinar X berasal dari dinding-dinding tabung lucutan yang terpendar sehingga diduga bawha fluorisensi dan fossforisensi merupakan penyebab terjadinya sinar x. Becquerel mengetahui bahwa garam uranium bercahaya bilamana terkena cahaya matahari , dan ia telah mendengar bahwa radiasi-radiasi berfosfor dari garam-garam teraktivasi ini dapat menemmbua benda-benda gelap . dengan mempelajari efek efek ini ia menemukan bahwa radiasi-radiasi uranium teraktivasi cahaya dapat membentuk bayang-bayang benda logam pada pelat-pelat fotografis yang terbungkus kertas hitam, penemuan Becquerel tersebut menunjukkan bahwa radiasi yang berasal dari uranium tetap terjadi meskipun uranium ini tidak tereksitasi oleh cahaya. Ia juga menemukan bahwa uranium yang telah diproteksi selama berbulan bulan masih tetap memancarkan radiasi tanpa pelemahan yang dapat teramati. Ia mengakui bahwa kemiripan penemuannya dengan penemuan sinar x dam ia menemukan bahwa jenis radiasi baru ini dapat melucuti benda-benda bermuatan listrik. Ia menyadari bahwa radiasi ini tidak bisebabkan oleh fluorisensi melainkan dari sumber uranium itu sendiri. Radioaktivitas adalah kemampuan inti atom yang tak stabil untuk memancarkan radiasi dan berubah menjadi inti yang stabil. Proses perubahan ini disebut peluruhan, dan inti atom yang tak stabil disebut radionuklida. Materi yang mengandung radionuklida disebut zat radioaktif. Radioaktivitas melibatkan transmutasi unsur-unsur. Peristiwa pemancaran sinar-sinar radioaktif dari sebuah inti atom yang tidak mantap secara spontan disebut radioaktivitas. Gejala radiokativitas sangat berperan dalam pengembangan Fisika nuklir. Detektor Geiger Muller adalah alat pencacah radiasi yang berfungsi untuk mendeteksi dan mencacah radiasi. Detektor Geiger terdiri dari tabung silinder yang pada pusatnya memanjang dipasang kawat anoda dan pada selubung silinder bagian dalam dipasang kulit sebagai katoda. Detektor Geiger Muller berfungsi untuk menentukan atau mencacah banyaknya radiasi sinar radioaktif. Cara kerja dari detektor Geiger Muller adalah mendeteksi radiasi dari suatu sumber atau bahan radioaktif.[1] Inti radioaktif adalah inti yang memancarkan sinar radiokatif (sinar α, β, atau γ). Akibat pemancaran sinar ini, inti radioaktif makin lama makin kecil (meluruh). Laju perubahan inti radioaktif dinamakan aktifitas inti. Semakin besar aktifitasnya semakin banyak inti atom yang meluruh tiap detiknya (catatan aktifitas hanya berhubungan dengan jumlah peluruhan tiap detik, tidak tergantung pada sinar apa yang dipancarkan). Satuan aktifitas inti adalah curie; 1 curie (Ci) = 3,7 x 10 10 peluruhuan /detik. Salah satu sifat unik dari inti atom adalah kemampuannya bertransformasi sdari satu inti dengan nilai Z dan N tertentu ke inti yang lain. Ada tiga jenis radiasi yaitu radiasi α,β dan γ.Partikel- partikel α adalah atom helium yang terionisasi rangkap yaitu atom-atom helium tanpa kedua elektron. Jadi suatu partikel α bermuatan dua kali muatan inti atom hidrogen dan diberi simbol Sinar-sinar β terdiri dari elektron-elektron biasa dengan massa sama dengan dari massa suatu proton. Partikel β membawa suatu muatan negatif dan massanya dapat diabaikan dan diberi simbol Sinar-sianr γ adalah gelombang-gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi lebih tinggi dari sinar x dan tidak bermuatan. Sifat-sifat umum dari radiasi-radiasi radioaktif,Radiasi-radiasi ini mempunyai daya tembus yang tinggi, radiasi-radiasi itu mempengaruhi plat-plat fotografi, menyebabkan sintilasi pada layar-layar yang floresen, menimbulkan panas dan menghasilkan perubahan-perubahan kimia bila radiasi telah dipancarkan maka \ tu hukum alam yang paling umum adalah hukum kebalikan kuadrat. Seorang saintis menyatakan bahwa hukum kebalikan kuadrat merupakan karakteristik dari apa saja yang berasal dari sumber titik dan bergerak lurus secara kontinu. Cahaya dan bunyi berperilaku menurut hukum kebalikan kuadrat ketika keduanya keluar dari sebuah sumber titik. Intensitas cahaya dan bunyi menjadi seperempat kali lebih kecil bila kita bergerak sejauh 2 kali dari sumber. Inilah sebabnya mengapa relasi tersebut dikenal dengan hukum kebalikan kuadrat[2]. METODOLOGI EKSPERIMEN Pada percobaan Aktivitas zat radioaktif ada beberapa alat yang digunakan yaitu Tabung Geiger-Muller atau GM tube, ratemeter, Komputer, Sumber radiokatif ( sumber sinar , β, dan sinar γ) Sampel holder, Beberapa bahan penyerap dengan tebal yang berbeda, dan Mikrometer Sekrup. perlu diperhatikan tegangan operasional (tegangan kerja) pada detektor GM tersebut agar detektor berfungsi dengan baik. Tegangan kerja alat ini dapat dipilih dalam rentang tegangan pada daerah plateau yaitu 400 volt – 900 volt. Daerah ini disebut daerah discharge. Jadi agar detektor ini bekerja dengan baik dan aman, pilihlah tegangan kerja sekitar 500 volt atau 25% di sekitar daerah bawah plateau. Selanjutnya menyalakan ratemeter dengan memutar tombol ratemeter dari posisi off ke posisi HV dan aktifkan program radiation detection pada komputer. Kemudian memutar tombol pengatur tegangan pada ratemeter sampai diperoleh penunjukan tegangan 500 volt pada skala ratemeter. kemudian pada program radiation detektor di komputer, kemudian pilih com 1 lalu tekan enter dan pilih count pada layar dan tekan enter. menekan tombol ESC pada keyboard komputer untuk kembali ke scaler. menekan tombol F1 untuk mengisi waktu pencacahan (misalnya 1 sekon atau 2 sekon), kemudian enter. Dan menekan F2 untuk mengisi jumlah data yang diinginkan (misalnya 30 kali). Untuk kegiatan pertama yaitu mengenal aktifitas zat radioaktif langkah pertama yaitu memastikan komputer telah dalam keadaan siap merekam data. Kemudian meletakkan sumber latar belakang ( tanpa sumber radiasi) pada rak sampel. kemudian memutar tombol HV ratemeter ke posisi count. Kemudian menekan enter pada komputer agar cacahan terekam pada komputer kemudian mencatat hasil yang tertulis pada komputer ke dalam tabel pengamatan kemudian mengulangi langkah 1 sampai 5 untuk sumber radiasi beta dan gamma. Untuk kegiatan kedua yaitu mengukur daya tembus sinar α, β, dan γ. Langkah pertama yaitu komputer masih dalam program radiation detection program dan posisi siap merekam data. Kemudian meletakkan sumber radiasi beta pada rak sampel dengan spesifikasi SR 90 dan waktu paruh 28,6 y dan aktivitas mula-mula dengan jenis pengalang timbal (Pb) dimulai dari penghalang yang paling tipis (Pb 1, Pb 2, Pb 3) dengan terlebih dahulu mengukur ketebalan penghalang-penghalang yang akan Anda gunakan dengan menggunakan mikrometer. Kemudian memutar tombol ratemeter ke posisi HV. memutar secara perlahan tombol HV adjust sampai jarum menunjukkan angka tegangan 500 V kemudian memindahkan tombol ratemeter ke posisi count lalu menekan tombol enter dan mencatat hasil yang tampil pada komputer ke dalam tabel pengamatan, mengulangi langkah 3 – 6 untuk bahan Pb2 dan Pb 3. Dan mengulangi langkah 3 – 7 dengan mengganti Pb dengan aluminium (Al1, Al2, Al3). Selanjutnya mengulangi langkah 2 – 8 dengan menggunakan sumber radiasi gamma dan alfa. Untuk kegiatan ketiga yaitu hukum kebalikan kuadrat langkah pertama yaitu memastikan bahwa komputer dengan program radiation detection dalam posisi siap merekam data. Kemudian meletakkan sumber radiasi beta pada rak sampel posisi 1. Terlebih dahulu mengukur jarak sampel dari ujung tabung G-M. Ratemeter dalam posisi HV. memutar secara perlahan tombol HV adjust sampai jarum menunjukkan angka tegangan 500 V memindahkan tombol ratemeter ke posisi count lalu menekan enter untuk memulai pencacahan pada computer. Kemudian mengulangi langkah 2 – 4 dengan mengubah posisi rak sampel dari 1 ke 3, 5, dan 7. mengulangi langkah 2-5 untuk sumber gamma dan alfa. Mencatat hasilnya pada tabel pengamatan. SIMPULAN Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa sinar beta lebih aktif disbanding dengan sinar gamma Semakin tinggi aktivitas dari suatu sumber radioaktif, semakin besar pula radiasi yang dihasilkan (dipancarkan). Daya tembus sinar gamma lebih besar daripada daya tembus sinar Beta dan sinar alfa. Daya serap sinar radioaktif terhadap bahan Al lebih besar dari pada bahan Pb, sedangkan aktivitas radioaktif sinar alfa beta dan gamma berbanding terbalik dengan jarak sumber, Semakin jauh jarak sumber radioaktif dengan detector, cacahan yang diperoleh semakin kecil. Dan begitu sebaliknya, semakin dekat jarak sumber radioaktif dengan detector, cacahan yang diperoleh semakin besar. Sinar β dan sinar γ memiliki aktivitas yang berbeda yaitu sinar β lebih aktif dibanding sinar γ. Daya tembus sinar β dan sinar γ berbeda dimana daya tembus sinar γ lebih besar daripada daya tembus sinar Beta Aktifitas sinar Beta dan sinar Gamma berbanding terbalik dengan jarak sumber (sinar Beta dan Gamma) Daya serap terhadap sinar radioaktif bahan Al lebih besar daripada bahan Lead Posted by Unknown at 7:21 AM Email This BlogThis! Share to Twitter Share to Facebook Share to Pinterest No comments: Post a Comment Links to this post Create a Link Newer Post Older Post Home Subscribe to: Post Comments (Atom) Powered by Blogger. PENDAHULUAN Praktikum aktivitas zat radioaktif ini bertujuan untuk menyelidiki karakteristik pancaran radioaktivitas beberapa zat radioaktif, menyelidiki dan membandingkan daya tembus sinar α, β, dan γ, menyelidiki kemampuan berbagai material (bahan) dalam menyerap radiasi, serta menyeldiki hubungan antara jarak sumber radioaktif dengan aktivitas sumber. Pada tahun 1896, Antoni Henri Becquerel ahli fisika dari perancis mengumumkan penemuan radioaktivitas. Pada tahun 1895 sinar x telah diketemukan oleh Roentgen dan diketahui bawha sinar X berasal dari dinding-dinding tabung lucutan yang terpendar sehingga diduga bahwa fluorisensi dan fossforisensi merupakan penyebab terjadinya sinar x. Becquerel mengetahui bahwa garam uranium bercahaya bilamana terkena cahaya matahari , dan ia telah mendengar bahwa radiasi-radiasi berfosfor dari garam-garam teraktivasi ini dapat menemmbua benda-benda gelap . dengan mempelajari efek efek ini ia menemukan bahwa radiasi-radiasi uranium teraktivasi cahaya dapat membentuk bayang-bayang benda logam pada pelat-pelat fotografis yang terbungkus kertas hitam, penemuan Becquerel tersebut menunjukkan bahwa radiasi yang berasal dari uranium tetap terjadi meskipun uranium ini tidak tereksitasi oleh cahaya. Ia juga menemukan bahwa uranium yang telah diproteksi selama berbulan bulan masih tetap memancarkan radiasi tanpa pelemahan yang dapat teramati. Ia mengakui bahwa kemiripan penemuannya dengan penemuan sinar x dam ia menemukan bahwa jenis radiasi baru ini dapat melucuti benda-benda bermuatan listrik. Ia menyadari bahwa radiasi ini tidak bisebabkan oleh fluorisensi melainkan dari sumber uranium itu sendiri.[1] Pentingnya melakukan praktikum ini karena fenomena dan gejala dari aktivitas zat radioaktif dapat diperlihatkan dan dianalisis secara langsung. Adapun metode dan gambaran umum dari praktikum ini yaitu penyetelan alat, pengaktifan program pada komputer, penentuan sumber radioaktif dan hasil cacahannya, pengolahan data. TEORI Radioaktivitas adalah kemampuan inti atom yang tak stabil untuk memancarkan radiasi dan berubah menjadi inti yang stabil. Proses perubahan ini disebut peluruhan, dan inti atom yang tak stabil disebut radionuklida. Materi yang mengandung radionuklida disebut zat radioaktif. Radioaktivitas melibatkan transmutasi unsur-unsur. Peristiwa pemancaran sinar-sinar radioaktif dari sebuah inti atom yang tidak mantap secara spontan disebut radioaktivitas. Gejala radiokativitas sangat berperan dalam pengembangan Fisika nuklir. Detektor Geiger Muller adalah alat pencacah radiasi yang berfungsi untuk mendeteksi dan mencacah radiasi. Detektor Geiger terdiri dari tabung silinder yang pada pusatnya memanjang dipasang kawat anoda dan pada selubung silinder bagian dalam dipasang kulit sebagai katoda. Detektor Geiger Muller berfungsi untuk menentukan atau mencacah banyaknya radiasi sinar radioaktif. Cara kerja dari detektor Geiger Muller adalah mendeteksi radiasi dari suatu sumber atau bahan radioaktif. [1] Inti radioaktif adalah inti yang memancarkan sinar radiokatif (sinar α, β, atau γ). Akibat pemancaran sinar ini, inti radioaktif makin lama makin kecil (meluruh). Laju perubahan inti radioaktif dinamakan aktifitas inti. Semakin besar aktifitasnya semakin banyak inti atom yang meluruh tiap detiknya (catatan aktifitas hanya berhubungan dengan jumlah peluruhan tiap detik, tidak tergantung pada sinar apa yang dipancarkan). Satuan aktifitas inti adalah curie; 1 curie (Ci) = 3,7 x 1010 peluruhuan /detik. Salah satu sifat unik yang dimilikioleh atom adalah kemampuannya bertransformasi secara spontan dari suatu inti dengan nilai Z dan N tertentu menjadi inti yang lain. Peristiwa ini disebut dengan peluruhan. Sifat seperti ini dimiliki oleh inti yang tidak stabil dan disebut inti yang bersifat radioaktif. Ada tiga jenis radiasi yang mungkin dipancarkan dalam sebuah peristiwa peluruhan, yaitu radiasi sinar α, β dan Ƴ. [2] Peluruhan bahan radioaktif memiliki karakteristik yang aneh. Selain bahwa peristiwa ini tidak dapat dideteksi oleh panca indera, proses peluruhan ini juga terjadi secara acak, walaupun masih dapat diperkirakan. Saat terjadi peluruhan, maka akan terpancarkan radiasi sinar radioaktif, yaituradiasisinar α, β dan Ƴ. Radiasi ini mempunyai kemampuan menembus bahan yang berbeda-beda untuk setiap jenisnya. Daya tembus radiasi ini umumnya memenuhi persamaan. ........... (1) dimana, It = aktifitas zat radioaktif tanpa penghalang, Io = aktifitas zat radioaktif tanpa penghalang, t = tebal bahan penghalang, = koefisien daya tembus bahan. Jika peluang untuk meluruh disebut tetapan paluruhan (lambang λ), maka aktivitas bahan bergantung pada banyak inti radioaktif dalam bahan (N) dan λ. Secara matematis ditulis .............(2) Tetapan peluruhan λ memiliki harga berbeda untuk inti yang berbeda tetapi konstan terhadap waktu. Makin banyak inti yang meluruh per satuan waktu, makin besar A. Secara matematis dinyatakan oleh ......... (3) Tanda negatif kita berikan karena Neutron berkurang terhadap waktu, sedang kita menginginkan atom berharga positif. Hukum peluruhan radioaktif .......... (4) Dengan N0 = banyak inti radioaktif saat t= 0 , N = banyak inti pada selang waktu t, e = bilangan natural = 2,718…, λ = tetapan peluruhan (satuan s-1). Banyaknya inti induk dalam suatu contoh berkurang secara eksponensial terhadap waktu. Kita tidak dapat mengukur banyaknya inti radioaktif Neutron, tetapi kita dapat menyatakan dalam persamaan aktivitas, yaitu dengan menggalikan kedua ruasnya dengan λ sehingga memberikan aktivitas zat radioaktif. ..........(5) ........... (6) Dengan A0 = aktivitas awal pada t = 0, A = aktivitas setelah selang waktu t. Pada litosfer, banyak terdapat inti radioaktif yang sudah ada bersamaan dengan terjadinya bumi, yang tersebar secara luas dan disebut radionuklida alam. Radionuklida alam banyak terkandung dalam berbagai macam materi dalam lingkungan, misalnya dalam air, tumbuhan, kayu, bebatuan, dan bahan bangunan. Radionuklida primordial dapat ditemukan juga di dalam tubuh manusia. Radiasi dari sinar radioaktif memang dapat memberikan dampak yang buruk bagi tubuh, antara lain dapat terjadi mutasi gen karena akan terjadi perubahan struktur zat serta pola reaksi kimia yang merusak sel-sel tubuh makhluk hidup sehingga makhluk hidup dapat mengalami kecacatan fisik. SIMPULAN Dari hasil praktikum dan analisis grafik yang telah dilakukan, dapat dismpulkan bahwa jenis sumber radiasi memiliki aktivitas yang berbeda-beda dan yang lebih aktif dari sumber tersebut adalah sinar γ dan sinar β, sumber radiasi yang memiliki daya tembus yang paling besar adalah sumber radiasi sinar γ serta Aktivitas sumber α, dan βberbanding Abstrak. Telah dilakukan praktikum tentang Aktivitas Zat Radioaktif. Praktikum ini bertujuan untuk menyelidiki karakteristik pancaran radioaktivitas beberapa zat radioaktif, membandingkan daya tembus sinar α, β, dan γ, kemampuan berbagai material (bahan) dalam menyerap radiasi, hubungan antara jarak sumber radioaktif dengan aktivitas sumber. Pengambilan data pada paraktikum ini dilakukan dengan cara mengatur waktu pencacahan pada komputer dan menentukan jumlah waktu pencacahan. Dari hasil analisis grafik diperoleh bahwa karakteristik pancaran radioaktivitas beberapa zat berbeda. Terjadinya perbedaan daya tembus yang diperoleh secara praktikum dengan secara teori, dimana secara teori daya tembus yang paling besar berturut-turut, gamma, beta, dan alfa. Kemampuan berbagai material dalam menyerap energy bergantung ketebalan bahan Hubungan antara jarak sumber radioaktif dengan aktivitas sumber adalah berbanding terbalik disebut Hukum kebalikan kuadrat, dimana hanya berlaku pada sinar beta dan gamma saja sedangkan untuk alfa tidak berlaku hokum kebalikan kuadrat . KATA KUNCI: radioaktivitas, radioaktif, aktivitas zat radioaktif, daya tembus sumber radioaktif. PENDAHULUAN Awalnya, hasil eksperimen ini negatif. Tetapi ketika Becquerel menggunakan potasium uranil disulfat K2UO2(SO4)22H2O, akhirnya dia mengamati gejala tersebut yang dilaporkannya ke Akademi pada tanggal 24 Februari. Beberapa Minggu kemudian, pada tanggal 2 Maret 1896, Becquerel kembali membuat laporan ke Akademi. Dalam laporan inilah tercantum penemuan tentang radioaktivitas yang akan membuat namanya terkenal. Dalam laporan tersebut Becquerel menuliskan, “Sebuah pelat fotografi, gelatin dengan perak bromida, dibungkus dalam sebuah tempat yang kedap cahaya dalam sebuah kain hitam, pada salah satu sisinya ditutupi dengan aluminium; jika kita menyinarinya dengan cahaya matahari penuh, bahkan selama seharian penuh, pelat fotografi itu tak akan menghitam. Tetapi jika kita menempatkan pada lembar aluminium tersebut, di bagian luarnya, lapisan garam uranium [...] kemudian kita sinari selama beberapa jam di bawah sinar matahari, kita akan segera melihat, setelah pelat fotografi dicuci seperti biasa, bayangan lapisan kristal akan tampak hitam di atas pelat peka tersebut.” Bahwa penemuan Becquerel itu tidak diduga olehnya, tersirat dalam dua paragraf berikutnya pada laporan itu. “Saya sangat yakin bahwa fakta berikut ini terutama bagi saya sangatlah penting dan berada di luar fenomena yang diharapkan akan teramati: lapisan kristal yang sama, ditempatkan pada pelat fotografi dengan cara yang sama [...] tetapi tetap dijaga dalam keadaan gelap, juga akan menghasilkan cetakan fotografi yang sama. Saya sampai pada hasil pengamatan ini setelah melalui kegiatan ini: Berdasarkan hasil eksperimen saya sebelumnya yang telah saya persiapkan pada hari Rabu tanggal 26 dan Kamis tanggal 27 Februari, dan karena pada hari-hari itu, matahari hanya muncul sebentar-sebentar saja, saya menyimpan kembali bahan-bahan eksperimen yang telah saya siapkan itu ke dalam laci yang gelap, dengan tetap membiarkan lapisan garam uranium di dekatnya. Karena matahari tidak juga bersinar setelah beberapa hari kemudian, saya kemudian mencuci plat fotografi itu dengan dugaan akan terdapat gambar yang samar-samar. Gambar itu memang tampak, tetapi berbeda dengan harapan saya, gambar itu memiliki intensitas yang tinggi.” Becquerel lalu meneruskan eksperimennya dalam tempat yang betul-betul gelap dan masih diperoleh hasil yang sama. Ini berarti, di samping sinar X, pastilah terdapat jenis sinar jenis baru lainnya yang tampaknya terpancar tanpa disebabkan oleh sebuah bahan fosforesens. Dalam tahun 1896 Becquerel terus mempelajari sinar baru itu. Masih pada bulan Maret, Becquerel menemukan bahwa sinar-sinar ini dapat mengosongkan muatan elektroskop. Artinya, sinar tersebut menyebabkan udara bersifat konduktif. Becquerel kemudian menemukan bahwa semua campuran uranium, bersifat fosforesens atau tidak, yang telah ditelitinya selama ini, memancarkan sinar itu. Dia menyimpulkan bahwa logam murni uranium haruslah memancarkan radiasi yang paling kuat yang kemudian dibuktikannya melalui eksperimen. Di penghujung tahun 1896, Becquerel melaporkan tentang kemampuan serap berbagai material terhadap sinar ini. Meskipun fenomena radioaktivitas ini ditemukan oleh Becquerel, nama radioaktivitas itu sendiri diberikan oleh Marie Curie, penemu unsur radioaktif lainnya selain uranium, yaitu polonium dan radium. Atas temuan radioaktivitas ini, Antoine Henri Becquerel, bersama-sama dengan pasangan suami istri Pierre Curie dan Marie Curie dianugerahi hadiah nobel fisika pada tahun 1903, lima tahun sebelum Becquerel meninggal dunia. .[1] TEORI Radioaktivitas adalah kemampuan inti atom yang tak stabil untuk memancarkan radiasi dan berubah menjadi inti yang stabil. Proses perubahan ini disebut peluruhan, dan inti atom yang tak stabil disebut radionuklida. Materi yang mengandung radionuklida disebut zat radioaktif. Radioaktivitas melibatkan transmutasi unsur-unsur. Peristiwa pemancaran sinar-sinar radioaktif dari sebuah inti atom yang tidak mantap secara spontan disebut radioaktivitas. Gejala radiokativitas sangat berperan dalam pengembangan Fisika nuklir. Ada tiga jenis radiasi yang mungkin dipancarkan dalam sebuah peristiwa peluruhan, yaitu radiasi sinar a, b, dan g.[2] Dalam peluruhan alfa, sebuah inti tidak stabil meluruh menjadi dua inti ringan dan sebuah partikel alfa ( sebuah inti 4He), menurut reaksi : X dan X’ menyatakan jenis inti yang berbeda, yang digambarkan sebagai berikut: GAMBAR 1. Peluruhan alfa sebuah inti X menghasilkan sebuah inti X’ dan sebuah partikel alfa.[3] Untuk peluruhan beta, sebuah neutron berubah menjadi sebuah proton atau sebuah proton menjadi sebuah neutron. Jadi, Z dan N masing-masing berubah sebanyak satu satuan, tetapi A tidak berubah. Pada peluruhan beta paling utama, sebuah neutron meluruh menjadi sebuah proton dan sebuah elektron: . Menyusul peluruhan alfa dan beta, inti akhir dapat berada pada suatu keadaan eksitasi. Seperti halnya atom, inti akhir itu akan mencapai keadaan dasar setelah memancarkan satu atau lebih foton yang dikenal sebagai sinar gamma inti.[4] Detektor Geiger Muller adalah alat pencacah radiasi yang berfungsi untuk mendeteksi dan mencacah radiasi. Detektor Geiger terdiri dari tabung silinder yang pada pusatnya memanjang dipasang kawat anoda dan pada selubung silinder bagian dalam dipasang kulit sebagai katoda. Detektor Geiger Muller berfungsi untuk menentukan atau mencacah banyaknya radiasi sinar radioaktif. Cara kerja dari detektor Geiger Muller adalah mendeteksi radiasi dari suatu sumber atau bahan radioaktif. [5] Laju peluruhan radioaktif disebut aktivitas (activity lambang A). Semakin besar aktivitasnya , semaikin banyak inti atom yang meluruh per detik. Aktivitas tidak bersangkutpaut dengan jenis peluruhan atau radiasi yang dipancarkan cuplikan, atau dengan energy radiasi yang dipancarkan . Aktivitas hnya ditentukan oleh jumlah peluruhan per detik. [6] Satuan dasar untuk mengukur aktivitas adalah curie. 1 curie ( Ci) = 3,7 x 1010 peluruhan /detik Satu curie didefinisikan sebagai banyaknya peluruhan yang dilakukan oleh satu gram radium dalam waktu satu sekon. Satu curie adalah bilangan yang besar sehingga kita lebih sering bekerja dengan satuan millicurie (mCi) dan mikrocurie (µCi). Dalam SI, satuan aktivitas radiasi dinyatakan dalam Bequerel (Bq) . 1 curie = 3,7 x 1010 peluruhan/sekon = 3,7 x10 10 Bq 1 mCi = 10-3 Ci 1 µCi = 10-6 Ci [7] Jika peluang untuk meluruh disebut tetapan paluruhan (lambang λ ), maka aktivitas bahan bergantung pada banyak inti radioaktif dalam bahan ( N ) dan λ. Secara matematis ditulis A = λ N ….(1) Tetapan peluruhan λ memiliki harga berbeda untuk inti yang berbeda tetapi konstan terhadap waktu. Makin banyak inti yang meluruh per satuan waktu, makin besar A. Secara matematis dinyatakan oleh A = - dNdt ….(2) Tanda negative kita berikan karena Neutron berkurang terhadap waktu , sedang kita menginginkan atom berharga positif. Hukum peluruhan radioaktif N = N0e-λt ….(3) Dengan N0 = banyak inti radioaktif saat t= 0 N = banyak inti pada selang waktu t e = bilangan natural = 2,718… λ = tetapan peluruhan (satuan s-1) banyaknya inti induk dalam suatu contoh berkurang secara eksponensial terhadap waktu. Kita tidak dapat mengukur banyaknya inti radioaktif Neutron, tetapi kita dapat menyatakan dalam persamaan aktivitas, yaitu dengan menggalikan kedua ruasnya dengan λ sehingga memberikan λ N = λ N0e-λt ….(4) aktivitas radioaktif A = A0e-λt ….(5) Dengan A0= aktivitas awal pada t= 0 A = aktivitas setelah selang waktu t[7] Pada litosfer, banyak terdapat inti radioaktif yang sudah ada bersamaan dengan terjadinya bumi, yang tersebar secara luas dan disebut radionuklida alam. Radionuklida alam banyak terkandung dalam berbagai macam materi dalam lingkungan, misalnya dalam air, tumbuhan, kayu, bebatuan, dan bahan bangunan. Radionuklida primordial dapat ditemukan juga di dalam tubuh manusia. Radiasi dari sinar radioaktif memang dapat memberikan dampak yang buruk bagi tubuh, antara lain dapat terjadi mutasi gen karena akan terjadi perubahan struktur zat serta pola reaksi kimia yang merusak sel-sel tubuh makhluk hidup sehingga makhluk hidup dapat mengalami kecacatan fisik. [8] Selain itu, seseorang yang terkena radiasi akan merasa pusing, nafsu makan berkurang, diare, demam, berat badan menurun, kanker darah atau leukemia, denyut nadi meningkat, serta daya tahan tubuh berkurang yang dapat menyebabkan seseorang mudah terserang penyakit. Radiasi akan membunuh selsel saraf dan pembuluh darah dan dapat menyebabkan kejang dan kematian mendadak. Radiasi dengan kekuatan yang tinggi dapat membuat rambut menghilang dengan cepat. Dan radiasi dapat membuat seseorang mengalami kemandulan karena sistem reproduksi yang terganggu. Proses penyebaran partikel radioaktif dapat terjadi melalui udara, air dan tanah. Secara umum jenis radiasi yang terpancar dari bahan radioaktif baik pada fasilitas PLTN atau yang berhubungan dengan fasilitas nuklir lainnya dan keluar ke lingkungan terdiri dua tipe, yaitu paparan eksternal dan paparan internal. Tipe radiasi paparan luar (eksternal) atau paparan langsung yang terjadi melalui kontak dengan tubuh kita dari luar tubuh. Tipe radiasi paparan dalam (internal) yaitu paparan yang terjadi di dalam tubuh akibat zat atau partikel radioaktif terserap atau masuk kedalam tubuh baik lewat aktifitas pernafasan, makan atau minum keluar dari reaktor. [9] METODOLOGI EKSPERIMEN Praktikum ini bertujuan untuk menyelidiki karakteristik pancaran radioaktivitas beberapa zat radioaktif, menyelidiki dan membandingkan daya tembus sinar α, β, dan γ, menyelidiki kemampuan berbagai material (bahan) dalam menyerap radiasi, serta menyeldiki hubungan antara jarak sumber radioaktif dengan aktivitas sumber. Untuk melakukan kegiatan tersebut yang sesuai dengan tujuan, alat-alat yang dibutuhkan diantaranya tabung Geiger-Muller, Ratemeter, Komputer, sumber radioaktif, sampe holder, sejumlah bahan penyerap ( Pb dan Al) dengan ketebalan berbeda, serta mikrometer sekrup. Karena pada praktikum ini alat yang akan digunakan telah dirangkai, maka langkah yang paling awal untuk dilakukan adalah menyalakan komputer, menyalakan ratemeter dengan memutar tombol ratemeter dari posisi off ke posisi HV dan mengaktifkan program radiation detection pada komputer. Pada ratemeter, tombol pengatur tegangan diputar sampai diperoleh penunjukan tegangan 500 volt dan pada program radiation detection pilih com 1. Setelah melakukan pemilihan com, pilihlah count kemudian tekan enter. Untuk mengatur computer agar kembali pada posisi scaler, tekan esc pada keyboard. Tombol F1 dan F2 masing-masing berfungsi untuk mengisi waktu pencacahan ( 1 sekon atau 2 sekon) dan mengisi jumlah data yang diinginkan. Setelah semua yang dibutuhkan siap, langkah selanjutnya adalah melakukan kegiatan 1(mengenal aktivitas zat radioaktif) dengan cara meletakkan salah satu sumber radioaktif ( latar belakang, beta, dan gamma) pada rak sampel. Kemudian memutar tobol HV ke posisi count lalu tekan enter maka komputer akan merekam cacahan yang ada pada komputer. Tidak jauh berbeda dengan kegiatan 1, pada kegiatan 2 selain menggunakan sumber radioaktif ( alfa, beta dan gamma), juga digunakan bahan penghalang Pb dan Al. Bahan penghalang tersebut bertujuan untuk mengetahui daya tembus dari sumber radioaktif yang digunakan. Jika pada kegiatan 2 yang dimanipulasi adalah jenis penghalangnya, untuk kegiatan 3 yang dimanipulasi adalah jarak penempatan sumber radioaktif pada rak sampel.
