Amastasia Salsabila M-01111840000005-Geiger Muller, 1-8 1 GEIGER MULLER Amastasia Salsabila Muliawati, Amru Al Amin, dan Ibu Iim Fatimah Departemen Fisika, Fakultas Sains dan Analitika Data, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail: amastasiasalsabila@gmail.com Abstrak—Telah dilakukan praktikum dengan judul Geiger Muller yang bertujuan untuk mempalajari jenis-jenis partikel, mempelajari dan memahami prinsip Geiger Counter, mempelajari pengaruh jarak terhadap radiasi radioaktif, dan mempelajari pengaruh pelindung (Shielding) terhadap radiasi. Adapun prinsip yang digunakan pada praktikum ini yaitu ionisasi. Untuk melakukan praktikum ini digunakan variasi pada jarak geiger counter terhadap radioaktif sebesar 5 cm, 10cm dan 15cm, pelindung atau penghalang dari geiger counter terhadap radioaktif yaitu kertas, plastik, dan logam, dan jenis radioaktif berupa CO-60, AM-24, SR-90. Dirangkai alat yang digunakan dengan mengatur variasi yang telah ditetapkan dengan pengulangan sebanyak tiga kali. Didapat hasil data berupa count yang terbaca pada geiger count dengan waktu pada stopwatch selama 60 detik tiap variasi. Pada percobaan radiasi latar belakang memiliki nilai rata-rata kecepatan paparan radiasi sebesar 0,57 count/s. Pada percobaan Paparan Pengaruh Jarak 5 cm pada Intensitas memiliki nilai rata-rata kecepatan paparan radiasi sebesar 0,54 count/s, untuk jarak 10 m memiliki nilai ratarata kecepatan paparan radiasi sebesar 0,5 count/s, dan untuk jarak 15 cm memiliki nilai rata-rata kecepatan paparan radiasi sebesar 0,56 count/s. Dari praktikum yang dilakukan dapat di simpulkan beberapa hal bahwa jenis partikel ada dua yaitu partikel fundamental dan partikel komposit, dimana Geiger Muller dalam percobaan kali ini mengukur radiasi yang datang, sehingga dapat diketahui waktu yang diperlukan untuk mencapai nilai tertentu pada count dan jarak dapat mempengaruhi waktu yang diperlukan untuk memenuhi nilai count. Prinsip pada geiger muller adalah ionisasi, semakin jauh jarak antara detector Geiger muller dengan sumber radiasi maka jumlah partikel yang tertangkap semakin kecil, dan pelindung mempengaruhi jumlah peluruhan yang terjadi pada bahan radioaktif. Radiasi menggunakan shielding dapat menentukan peluruhan pada tiap bahan, bahan radioaktif Co-60 memancarkan sinar gamma, Sr-90 memancarkan sinar beta dan Am-24 memancarkan sinar alfa. Kata Kunci— Geiger Counter, Partikel, Radioaktif. I. PENDAHULUAN D ALAM kehidupan sehari-hari di era saat ini, perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sangat pesat perkembangannya utamanya pada bidang fisika. Saat ini banyak alat alat yang menggunakan prinsip- prinsip fisika. Salah satunya yaitu prinsip pada ionisasi. Pada ionisasi dapat dikembangkan dengan berbagai hal, salah satunya pada Geiger Muller. Pada geiger muller dapat diketahui jenis radiasi yang ada pada suatu radioaktif. Dapat pula diketahui peluruhan yang terjadi pada radioaktif yang terpapar radiasi. Apabila dipelajari lebih dalam mengenai Geiger muller akan sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari- hari. Salah satu contoh penerapan pada kehidupan sehari hari jika mengetahui jenis radiasi yang terpancar adalah pada dunia kesehatan. Dengan mengetahui jenis radiasi, dapat mengobati penderita penyakit kanker atau tumor. Oleh karena itu diperlukan pendalaman mengenai Geiger muller agar dapat mengetahui kebermanfaatan yang lebih. Atom dikatakan sebagai unsur terkecil karena dapat memberikan sifat kimia pada suatu benda namun partikel penyusunnya tidak dapat secara mandiri memberikan sifat dasar kimia. Setelah beberapa abad lamanya teori tentang atom mendapat perhatian yang serius, sehingga ditemukan bahwa partikel dasar atom adalah: proton, elektron dan neutrron. Partikel-partikel inilah yang menyebabkan terjadinya atom. Dalam ilmu kimia disebutkan “setiap atom memiliki titik pusat atau inti atau nucleus yang terdiri dari beberapa neutron dan proton”. Atom terdiri dari inti yang bermuatan listrik positif dan dikelilingi oleh elektron-elektron yang bermuatan listrik negatif untuk mengimbangi muatan proton inti, cacahnya sama dengan cacah proton didalam nukleus. Partikel-partikel dasar itu ada yang bermuatan positif dan ada yang bermuatan negatif dan ada pula yang tidak bermuatan, sedangkan massanya berbeda. Proton bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif, sedangkan neutron tidak bermuatan atau netral. Hal ini disebabkan karena proton bergabung dengan elektron maka sifatnya berubah menjadi netral. Neutron adalah proton yang kepadanya ditambahkan muatan negatif (elektron), sehingga dari positif berubah menjadi netral (maka dinamakan neutron)[1]. Pada quarks, secara relatif merupakan partikel berat dan mempunyai enam variasi di alam dengan spin 1/2. tiga dari variasi quarks tersebut memiliki muatan listrik +2e/3. quarks juga dibedakan berdasarkan penambahan bilangan kuantum, yaitu up, down, chorm, strange, top dan bottom. Materi materi yang disusun oleh atom memiliki quarks jenis up dan down. Dengan artian quark pada atom memiliki massa yang lebih kecil. Untuk jenis quark charm dan strange terdapat pada partikel sedangkan pada quark jenis up dan down merupakan quark yang dihasilkan oleh ilmuan dalam laboratorium yang mempunyai massa lebih berat, dan jenis up dan down tidak ada pada alam[2]. Amastasia Salsabila M-01111840000005-Geiger Muller, 1-8 Kemudian yang ketiga, force partikel merupakan partikel Gambar 1. Alat Geiger Counter Sederhana yang menghubungkan aksi antara partikel yang berbeda satu sama lain. Jenis force partikel yang berbeda satu sama lain ini memiliki peran paling penting pada photon. Yang merupakan manifestasi dan medan elektromagnetik. Selain itu terdapat force particle yang lain yaitu gluons dan vektor bosons. Gluons merupakan manifestasi dari strong nuclear force. Yang mengikat inti atom dan partikel penyusunnya. Vektor bosons merupakan manifestasi dari weak nuclear force, yang berhubungan dengan peluruhan pada unsur radioaktif [2]. Partikel subatom adalah dua atau lebih partikel dasar dalam keadaan terikat. Sebagai contoh, sebuah proton terdiri atas dua quark up dan satu quark down. Sementara nukelus atom helium-4 terdiri atas dua proton dan dua neutron. Neutron terdiri atas dua quark up dan satu quark down. Komposit mencakup semua hadron, termasuk barion (seperti proton dan neutron) dan meson (seperti pion dan kaon) [3]. Salah satu cara mempelajari partikel elementer (fundamental adalah mengelompokkan ke dalam kategori yang berbeda berdasarkan perilaku tertentu) yaitu berdasarkan sifat- sifat tertentu dan sifat- sifat yang sama untuk kesamaan atau karakteristik umum diantara klasifikasi. Misalnya mengklasifikasikan beberapa partikel sesuai dengan jenis kekuatan yang dilaluinya berinteraksi. Yang pertama adalah gaya gravitasi, gaya yang selalu dirasakan, andai tidak ada gravitasi manusia tidak akan beridri, berjalan, dan lain lain. Yang kedua gaya elektromagnetik, misalnya adanya tarik menarik pada benda bermagnet. Kompas yang dapat menunjukkan arah utara dan selatan. Yang ketika gaya lemah, dan yang terakhir gaya kuat. Fenomena gaya yang terjadi hanya pada atom dan inti atom, sehingga manusia tidak bisa merasakan fenomena gaya ini[3]. Suatu elektron dan atom telah dipahami sebelum komposisi intinya diketahui. Sebabnya adalah gaya yang mengikat inti bersama jauh lebih kuat daripada gaya listrik yang mengikat elektron pada inti, sehingga inti lebih sulit untuk dipecahkan. Suatu ketika, suat inti memmiliki jumlah neutron tak seimbang. Sehingga iinti tak akan bertahan dan akan memancarkan energi untuk mencapai kestabilan yang mulanya tidak stabil. Energi yang dipancarkan disebut dengan energi radiasi. Selama melepaskan energi, mungkin melepaskan satu atau dua partikel radiasi sekaligus. Sedangkan suatu inti yang stabil adalah inti yang memiliki jumlah neutron yang seimbang [3]. Jumlah proton dan neutrin di dalam inti atom sangat menentukan kestabilan inti atom. Hanya kurang lebih 400 inti 2 atom yang stabil dari 1500 inti atom yang telah diketahui. Inti Gambar 2. Skema Alat percobaan Geiger Muller inti yang tidak stabil secara spontan akan melakukan peluruhan untuk menuju daerah kestabilan inti dengan memancarkan partikel radioaktif. Idaknya inti atom dapat dilihat dari komposisi jumlah proton dan seutron serta tingkat energinya. Sebaliknya, inti atom dikatakan tidak stabil apabila komposisi jumlah proton neutron tidak seimbang atau tingkat energinya tidak stabil atau dapat dikatakan sedang berada pada tidak keadaan dasar. Inti atom yang tidak stabil, cenderung untuk berubah menjadi stabil [4]. Inti atom atau radioaktif adalah inti yang tidak stabil yang secara spontan memancarkan sinar radioaktif (yaitu sinar α, sinar β, dan sinar Ɣ). adanya pemancaran sinar ini akan menyebabkan jumlah inti semakin lama semakin berkurang atau meluruh. Inti radioaktif mengalami peluruhan untuk mencapai kondisi yang lebih stabil. Secara teori proses peluruhan radioaktif adalah proses dimana lepasnya energi atau melepaskan kelebihan energi. Setelah terjadi peluruhan, elemen akan berubah menjadi elemen lain karena jumlah protonnya berubah [3]. Atom yang tidak stabil akan berusaha stabil dengan mengubah nomor atom dan junmlah neutron, dengan cara pelurahan. Yaitu peluruhan alfa, beta, atau gamma. Peluruhan tersebut merupaan subjek umum dari peluruhan radioaktif. Peluruhan akan memancarkan energi dari atom yang disebut radiasi. Terdapat radiasi pengion maupun non pengion. Radiasi yang pancaran energinya cukup membuat elektron pada atom terionisasi, disebut radiasi pengion, namun yang tidak, disebut radiasi non pengion. Radiasi pengion dapat termasuk partikel maupun foton. Sinar gamma dan sinar-X termasuk foton. Sinar alfa, beta, dan neutron termasuk partikel. Radiasi pengion biasanya terdiri dari partikel subotomik, atom yang bergerak lebih cepat dari cahaya, gelombang elektromagnetik dengan energi tinggi, dan spektrum elektromagnetik[4]. Peluruhan adalah perubahan suatu nuklida menjadi nuklida lain secara spontan dan diikuti dengan pemancaran partikel radioaktif. Inti atom yang mengalami peluruhan disebut inti induk. Sedangkan inti yang dihasilkan dari peluruhan disebut inti anak. Inti anak ini meluruh lagi membentuk inti anak baru. Begitu seterusnya sampai terbentuk deret radioaktif yang memiliki inti stabil. Inti atom radioaktif yang memancarkan sinar alfa akan menyebabkan nomor atom inti induk berkurang dua dan nomor massa induk berkurang empat sehingga berubah menjadi inti atom yang lain[7]. Sinar alfa merupakan pemancaran partikel yang terdiri atas Amastasia Salsabila M-01111840000005-Geiger Muller, 1-8 dua proton dan dua neutron yang merupakan partikel yang bermuatan positif yang memiliki massa 4 kali massa proton. Pancaran sinar alfa menyebabkan ukuran inti menjadi lebih kecil. Partikel alfa adalah inti atom helium yang memiliki energi tinggi dan bermuatan positif 2+. Partikel Sinar alfa akan membelok ketika berada dalam medan magnet maupun medan listrik. Partikel sinar alfa memiliki daya tembus lebih kecil dibandingkan dengan sinar beta dan gamma. Sinar beta merupakan pancaran elektron dari inti atom karena perubahan neutron menjadi proton dan diberi lambang -1e0. Ketika pancaran sinar beta berlangsung, secara bersamaan terjadi perubahan neutron menjadi proton. Dengan kata lain, partikel sinar beta merupakan elektron yang bergerak cepat. Partikel sinar beta memiliki muatan negatif yaitu (1-). Sinar beta akan membelok ketika berada dalam medan magnet dan medan listrik. Partikel sinar beta memiliki daya tembus lebih kecil dari pada sinar gamma namun lebih besar dari pada sinar alfa. Inti atom dapat memiliki energi ikat nukleon yang lebih tinggi dari energi ikat dasarnya (ground state). Dalam keadaan ini dapat dikatakan bahwa inti atom dalam keadaan tereksitasi dan dapat kembali ke keadaan dasar dengan memancarkan sinar gamma yaitu foton yang besarnya energi tergantung pada keadaaan energi tereksitasi dengan energi dasarnya. Pemancaran sinar gamma tidak menyebabkan perubahan massa maupun muatan pada inti atom. Pancaran sinar gamma tidak mengubah inti induk atom. Sinar gamma memancarkan energi yang berupa gelombang elektromagnetik. Sinar gamma ini memiliki frekuensi yang tinggi. Partikel sinar gamma tidak bermuatan listrik. Partikel sinar gamma memiliki daya tembus lebih besar dibandingkan sinar alfa maupun sinar beta. Partikel sinar gamma tidak dibelokan oleh medan magnet maupun medan listrik. Pancaran positron menubah proton menjadi neutron. Pancaran positron terjadi karena inti memiliki rasio neutron terhadap proton yang relatif rendah.[7]. Radiasi pengion adalah radiasi yang menimbulkan ionisasi dan eksitasi pada materi yang ditembusnya. Atau dalam kata lain yaitu peristiwa lepasnya elektron daru orbitnya karena ditarik oleh radiasi partikel bermuatan. Setelah mengalami transformasi atau peluruhan, inti yang tidak stabil akan menjadi inti atom yang stabil. Inti atom yang mengalami transformasi inti disebut inti induk, hasil dari peluruhan. Radiasi berenergi pengion berenergi tinggi yang berasal dari benda angkasa dan menembus kedalan atnosfer bumi disebut radiasi kosmik primer dan radiasi kosmik yang dihasilkan oleh interaksi radiasi kosmik primer dengan inti atom yang ada di udara disebut radiasi kosmik sekunder[4]. Detektor geiger muller adalah jenis detektor yang dipandang dari segi pengaruh interaksi radiasinya. Detektor ini merupakan sebuah alat pengukur radiasi ionisasi yang dapat digunakan untuk mendeteksi radiasi alpha dan beta. Sensor yang digunakan adalag sebuah tabung geiger muller. Tabung geiger muller adalah sebuah tabung yang diisi oleh gas yang akan bersifat konduktor ketika atau foton radiasinya menyebabkan gas menjadi konduktif. Pada radiasi gamma, walaupun tingkat rehabilitasnya kurang. Detektor ini tidak bisa digunakan untuk mendetektsi neutron[5]. Cara kerja geiger muller tube, tinglat ionisasi tergantung 3 energi partikel dan jumlah radiasi yang diserap oleh gas. Ionisasi molekul oleh gas radiasi nuklir adalah prinsip tabung geiger. Tabung geiger terdiri dari kawat halus yang berjalan secara aksial melalui silinder logam yang diisi gas. Biasanya argon, pada tekanan sekitar 0,1 arm. Perbedaan potensial atau tegangan di pertahankan antara kawat pusat dan silinder, kabel pusat berada pada potensial sehubungan dengan silinder. Partikel nuklir energetik (radiasi pengion) melewati silinder dan memasuki tabung mengionisasi molekul gas. Elektron yang dibebaskan tertarik ke arah kawat dan memasuki ion positif ke arah silinder. Jika tegangan antara kawat dan silinder cukup besar, elektron yang dipercepat memperoleh energi yang cukup besar, elektron yang dipercepat memperoleh energi yang cukup untuk mengionisasi molekul gas lain dalam perjalanan ke kawat positif. Elektron dari ionisasi sekunder yang menghasilkan ionisasi tambahan. Proses ini disebut komulatif[6]. II. METODOLOGI A. Alat dan Bahan Pada percobaan Geiger Muller digunakan alat dan bahan untuk menunjang praktikum. Adapun alat yang digunakan yaitu Geiger counter, Geiger tube, statis, penggaris, power supply, bahan radioaktif Co-60, Am-241, Sr-90 dan stopwatch. Kegunaan pada masing masing alat yaitu pada Geiger counter berfungsi sebagai pendeteksi radiasi yang memunculkan angka hasil peluruhan berupa count. Geiger tube berfungsi sebagai penerima sinar radiasi. Penggaris yang digunakan sebagai mengukur jarak variasi pada geiger count dengan shield. Power supply berfungsi sebagai sumber tegangan agar geiger counter dapat bekerja sesuai dengan fungsinya. Stopwatch berfungsi sebagai mengukur waktu yang dibutuhkan. Statif berfungsi sebagai alat penjepit bahan radioaktif. B. Skema Alat Adapun skema alat pada praktikum ini terdapat pada gambar 2. C. Cara Kerja Adapun langkah- langkah yang dilakukan pada praktikum geiger muller yaitu pertama disiapkan alat- alat yang dibutuhkan dan dipastikan bahwa alat yang digunakan dapat bekerja sesuai fungsinya. Selanjutnya, dihubungkan Geiger counter ke power supply dan dinyalakan geiger counter yang telah teraliri listrik. Untuk yang pertama dilakukan pengukuran radiasi latar belakang, yaitu diarahkan muka pendeteksi ke sembarang arah tanpa penghalang didekatnya, untuk mengetahui pengaruh radiasi pada ruangan. Dan dilihat perubahan count yang terjadi per 1 menit. Dicatat hasil count pada radiasi latar belakang. Kemudian dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali. Untuk percobaan pengukuran radiasi yang kedua yaitu pengukuran radiasi terhadap radioaktif. Yaitu dengan meletakkan bahan radioaktif dengan variasi CO-60, AM-241, dan Sr-90 dengan variasi jarak 5, 10 cm dan 15 cm. Setelah itu dihubungkan lagi power supply ke geiger counter dan dinyalakan. Pastikan muka geiger tube mengenai atau selurus dengan bahan radioaktif. Dan tidak ada penghalang Tabel 1. Data percobaan radiasi latar belakang Amastasia Salsabila M-01111840000005-Geiger Muller, 1-8 Pengulangan X (count) 1 37 2 30 3 35 Rata-rata 34 4 Tabel 7. Data Nilai I Percobaan Radiasi Latar Belakang Pengulangan Waktu X(count) I(count/s) 1 60 37 0.52 2 60 30 0.5 3 60 35 0.58 rata-rata 0.57 Tabel 2. Data percobaan jarak radiasi terhadap intensitas radiasi Unsur Radioaktif Jarak (cm) 5 10 15 52 34 28 41 26 26 39 38 18 44 32.66 24 28 32 55 Am-24 28 34 27 29 23 28 Rata-rata 28.33 29.66 36.66 21 28 35 39 29 46 18 27 39 26 28 40 Co- 60 Rata-rata Sr-90 Rata-rata B. Perhitungan Dari data yang sudah di dapatkan pada tabel 1, tabel 2, tabel 3, dan tabel 4, maka dapat di lakukan perhitungan untuk kecepatan paparan radiasi pada masing – masing percobaan. Berikut ini merupakan contoh perhitungan dari data hasil percobaan Diketahui : Bahan radioaktif Co-60 X = 41 count t = 60 s s =5 cm Ditanya : kecepatan paparan radiasi Solusi : Untuk mendapatkan nilai kecepatan paparan radiasi dapat digunakan cara sebagai berikut : I= X t (2) yang menghalang. Ditunggu selama 1 menit dan dilihat perubahan count yang terjadi pada geiger count. Dicatat hasil count yang muncul setelah 1 menit, dan dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali pada masing masing variasi. Untuk pengukuran yang ketiga yaitu dilakukan pengukuran dengan memberikan penghalang berupa kertas, plastik, dan logam diantara jarak geiger tube dengan radioaktif. Dilakukan langkah yang sama seperti sebelumnya. Di catat hasil count dan dilakukan pengulangan sebanyak tiga kali pada masing masing variasi pelindung. D. Flowchart Adapun flowchart pada praktikum Geiger Muller yaitu pada gambar 3. E. Persamaan Pada percobaan Geiger Muller ini digunakan persamaan untuk menentukan besarnya I pada hasil data : X I= t (1) Yang mana x merupakan count yang didapat dan t merupakan waktu. III. HASIL DAN DISKUSI A. Analisa Data Adapun data yang didapat setelah dilakukan praktikum yaitu pada tabel 1, tabel 2, dan tabel 6. I= 41 60 (3) I = 0.68 (4) Setelah didapat contoh perhitungan, maka didapat hasil perhitungan dari praktikum geiger muller pada tabel 7, tabel 8, dan tabel 9. C. Grafik Pada percobaan Geiger Muller didapatkan hubungan intensitas terhadap jarak terlihat pada Gambar 4 dan grafik hubungan antara intensitas terhadap shielding terlihat pada Gambar 5. D. Pembahasan Pada percobaan Geiger muller, dengan tujuan untuk mempelajari jenis jenis partikel, mempelajari dan memahami prinsip Geiger counter, mempelajari pengaruh jarak terhadap radiasi radioaktif, dan mengetahui pengaruh pelindung terhadap radiasi. Pada praktikum digunakan geiger count dan radioaktif untuk mengetahui jenis radiasi yang terjadi. Inti atom pada radioaktif adalah inti yang tidak stabil yang secara spontan memancarkan sinar radioaktif. Pemancaran sinar ini menyebabkan jumlah inti makin lama makin berkurang (meluruh). Inti radioaktif ini mengalami peluruhan untuk mencapai kondisi stabil. Inti atom yang mengalami peluruhan disebut inti induk. Sedangkan inti dari hasil peluruhan disebut inti anak. Pada inti anak akan meluruh lagi dan membentuk inti anak baru. Begitu seterusnya sampai terbentuk deret radioaktif yang memiliki inti stabil. Hasil peluruhan pada radioaktif terbaca pada geiger count, oleh sebab itu dipastikan geiger tube Amastasia Salsabila M-01111840000005-Geiger Muller, 1-8 telah lurus dengan radioaktif yang telah dijepit pada statif. Sehingga dapat terbaca peluruhan yang terjadi selama 60 detik. 5 saat alat dihubungkan ke listrik, maka beda potensial dapat berefek untuk mempercepat laju elektron-elektron itu menuju elektroda. Ion yang positif akan bergerak menuju katoda Gambar 4. Grafik Nilai I Radiasi terhadap Jarak Intensitas Radiasi Gambar 5. Grafik Nilai I terhadap Shielding Gambar 3. Flowchart Percobaan Geiger Muller Pada percobaan Geiger Muller menggunakan prinsip ionisasi, yaitu terlepasnya elektron dari kulit atom, menjadi elektron bebas. Sehingga dapat diketahui radiasi pada percobaan ini adalah jenis radiasi pengion. Di dalam tabung geiger, terdapat gasmulia. Konfigurasi electron dengan kulit valensi yang terisi penuh menyebabkan gas mulia bersifat cenderung sangat stabil atau sukar bereaksi dengan unsur lain. Jenis isian gas yang dipakai pada tabung Geiger Mulleradalah gas Argon. Jadi saat radiasi masuk danmengenai partikel-partikel gas, elektron valensi dari gas tersebut akan melompat keluar dari atom atau dengan kata lain mengalami ionisasi. Hal tersebut menyebabkan adanya elektron bebas berada dalam tabung dan sedangkan ion yang negatif akan bergerak menuju anoda. Gas mulia yang kekurangan elektron cenderung menarik elektron baru untuk berikatan supaya kembali dalam keadaan stabil dan peristiwa itu terjadi secara terus menerus (kontinyu) yang disebut dengan peristiwa Avalenche. Perbedaan efek compton dan efek fotolistrik yaitu pada efek compton merupakan peristiwa terhamburnya sinar X atau peristiwa foton saat menumbuk elektron diam menjadi foton terhambur dan elektron. Sedangkan efek fotolistrik adalah pengeluaran elektron dari suatu permukaan ketika dikenai, dan menyerap radiasi elektromagnetik yang berada di atas frekuensi ambang tergantung pada jenis permukaan. Efek fotolistrik membutuhkan foton dengan energi dari beberapa electronvolts sampai lebih dari 1MeV unsur yang nomor atom nya tinggi. Pengertian dari deeksitasi adalah perpindahan elektron dari tingkat energi yang tinggi ke energi yang lebih rendah dengan memancarkan energi sedangkan pengertian dari deionisasi yaitu peristiwa kebalikan dari ionisasi dimana elektron bebas ditangkap oleh atom dengan disertai pancaran energi. Radiasi latar belakang adalah ukuran tingkat radiasi pengion yang ada di lingkungan pada lokasi tertentu yang bukan disebabkan oleh sumber radiasi yang disengaja. Adanya radiasi latar belakang ini sendiri dapat meningkatkan pembacaan total yang diharapkan dari kontaminasi saha pada pengukuran kontaminasi radioaktif di latar belakang radiasi.namun, jika tidak asa sumber radiasi yang menjadi perhatian, maka pengukuran dosis radiasi total di suatu lokasi umumnya disebut Amastasia Salsabila M-01111840000005-Geiger Muller, 1-8 radiasi latar, dan ini biasanya terjadi dimana laju dosis ambien diukur untuk tujuan lingkungan. Radiasi pengion adalah radiasi yang dapat menimbulkan ionisasi dan eksitasi pada materi yng ditembusnya. Apabila radiasi pengion menembus suatu materi, maka materi tersebut akan mengalami ionisasi atau eksitasi dengan menyerap energy radiasi. Sinar radioaktif memiliki daya tembus yang besar, dan dapat mengionisasi media yang dilaluinya, maka dari itu disebut radiasi pengion. Radiasi pengion yang dihasilkan oleh isotop radioaktif dapat berupa radiasi partikel, yaitu radiasi alfa, radiasi beta dan radiasi gamma. Daya tembus radiasi alfa lebih kecil dari daya tembus radiasi beta maupun gamma. Sedangkan daya tembus radiasi beta lebih besar dari daya tembus radiasi alfa dan lebih kecil dari daya tembus radiasi gamma. Dan untuk daya tembus radiasi gamma ebih besar dari pada daya tembus radiasi alfa maupun radiasi beta. Pada radiasi alfa, radiasi sangat kecil sehingga pada radiasi alfa tidak dapat menembus medium dan jika menembus tidak bisa menarik energi pada radioaktif. Sedangkan pada radiasi beta, radiasi dapat menembus beberapa medium dan radiasi yang datang berhimpitan dengan inti radioaktif, namun belum mengenai tepat radioaktif, namun pada radiasi beta dapat menarik energi pada radioaktif. Pada radiasi gamma radiasi dapat menembus berbagai medium dengan batasan tertentu namun lebih baik daya tembus daripada radiasi beta. Radiasi gamma pun dapat langsung mengenai inti radioaktifnya sehingga energi dapat tertarik keluar. Pada Geiger Muller digunakan untuk mengetahui radiasi alfa, beta dan gamma. Dengan berupa count yang muncul pada geiger count dengan diberi pelindung pelindung pada yang menghalang radioaktif. Sensornya adalah sebuah tabung Geiger Muller yang diisi oleh gas yang bersifat konduktor ketika partikel atau foton radiasi menyebabkan gas menjadi konduktif. Alat tersebut akan membesarkan sinyal dan menampilkan pada indikatornya. Pada percobaan Geiger muller didapatkan hasil data percobaan berupa count per waktu. Dari hasil data percobaan tersebut diperoleh nilai kecepatan paparan radiasi (I). Pada percobaan radiasi latar belakang didapatkan nilai kecepatan paparan radiasi (I) rata – rata sebesar 0,57 count/detik. Pada percobaan pengaruh jarak terhadap intensitas radiasi didapatkan kecepatan rata – rata paparan radiasinya yaitu untuk bahan radioaktif Co-60 pada jarak 5 cm sebesar 0,73 count/detik, untuk jarak 10 cm sebesar 0,54 count/detik dan untuk jarah 15 cm sebesar 0,40 count/detik. Untuk bahan radioaktif Am-24, pada jarak 5 cm sebesar 0,47 count/detik, dan pada jarak 10 cm sebesar 0,49 count/detik sedangkan pada jarak 15 cm sebesar 0,61 count/detik. Untuk bahan radioaktif Sr-90, untuk jarak 5 cm sebesar 0,43 count/dertik, dan pada jarak 10 cm sebesar 0,47 count/detik sedangkan pada jarak 15 cm sebesar 0,67 count/detik. Dan hasil dari kecepatan paparan radiasi pada masing masing pelindung seperti yang dilihat pada tabel. Dari hasil yang didapat diketahui bahwa kecepatan paparan radiasi paling besar ada pada radioaktif jenis Co-60. baik ketika paparan langsung mengenai geiger tube maupun penghalang atau pelindung berupa kertas, mika, dan logam. Kemudian dari hasil data count, waktu, dan kecepatan paparan radiasi, maka dapat dikatakan bahwa kecepatan paparan radiasi berbanding terbalik dengan waktu dan berbanding lurus dengan count. Yang artinya semakin tinggi nilai kecepatan radiasi maka 6 semakin sedikit waktu yang dibutuhkan dan sebaliknya. Sedangkan pada percobaan mengukur radiasi menggunakan shielding, didapatkan radiasi paling besar di pancarkan pada saat menggunakan shielding logam yaitu bahan radioaktif Co-60 ratarata sebesar 0,65 count/detik, saat menggunakan shielding kertas bahan radioaktif Am-241 terbesar rata-rata sebesar 0,38 count/detik, saat menggunakan shielding plastik yaitu bahan radioaktif Sr-90 rata-rata sebesar 0,59 count/detik. Daya tembus dari terbesar hingga terkecil yaitu sinar gamma-sinar beta-sinar alfa. Maka dapat dilihat bahwa radiasi pada bahan Co-60 lebih besar dari pada Sr-90 dan Am-241 jadi bahan radioaktif Co-60 memancarkan sinar gamma (γ), Sr-90 memancarkan sinar beta (β) dan Am-24 memancarkan sinar alfa (α). Terlihat pada grafik hasil percobaan, hubungan paparan radiasi terhadap jarak pada Co-60 berbanding lurus, sedangkan pada Sr-90 dan Am-241 berbanding terbalik. Menurut teori, yang benar adalah berbanding terbalik, karena seperti yang telah dijelaskan di paragraf sebelumnya bahwa semakin besar jarak maka radiasi semakin kecil, sehingga kecepatan paparan radiasi juga harusnya semakin kecil, karena disini waktu yang digunakan pada percobaan disetiap variasi adalah sama. IV. KESIMPULAN Berdasarkan dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa: 1. Jenis Partikel dibagi menjadi 2 yaitu partikel fundamental dan partikel komposit. Partikel Fundamental merupakan suatu partikel yang terdiri dari satu unsur, didalam nya terbagi lagi menjadi Lepton dan Quark. Gabungan dari Lepton dan Quark disebut dengan Fermion. Sedangkan Partikel Komposit terdiri dari dua atau tiga unsur, didalam nya terdapat Baryon yang merupakan kumpulan dari tiga partikel Quark dan Meson yang merupakan kumpulan dari dua partikel, yaitu partikel quark dan antiquark. 2. Prinsip dari Geiger Counter, yaitu peluruhan radioaktif dan radiasi pengion dengan proses ionisasi gas. 3. Percobaan Geiger Muller yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa jarak cukup mempengaruhi radiasi yang tertangkap oleh geiger count yaitu semakin jauh jarak yang ada maka semakin sedikit radiasi yang tertangkap. 4. Dengan adanya pelindung dapat mengetahui jenis radiasi apa yang terjadi pada radioaktif. Intensitas radiasi menggunakan shielding dapat menentukan peluruhan pada tiap bahan, bahan radioaktif Co-60 memancarkan sinar gamma, Sr-90 memancarkan sinar beta dan Am-24 memancarkan sinar alfa. Shielding berbahan logam memiliki radiasi yang terbesar. UCAPAN TERIMA KASIH Saya Amastasia Salsabila Muliawati mengucapkan terima kasih Tuhan YME karena telah diberikan kesempatan sehingga bisa melakukan praktikum ini. Ucapan terima kasih selanjutnya saya berikan kepada Ibu Iim Fatimah selaku dosen Fisika Laboratorium dan mas Amru selaku asisten laboratorium kelompok saya, yang memberi arahan dan menjawab segala pertanyaan sehingga praktikum berjalan lancar. Serta temanteman semua yang bersedia menjawab pertanyaan saya tentang praktikum ini. Selain itu, yang paling utama adalah terima kasih kepada orang tua saya yang mendoakan serta selalu meridhoi Amastasia Salsabila M-01111840000005-Geiger Muller, 1-8 7 saya. rata rata 1 DAFTAR PUSTAKA 20 2 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Ralph. Petrucci-Suminar. “Kimia Dasar Prinsip Percobaan Penerapan Modern Cet.6”.Jakarta : Erlangga (1996) Y. Wiyatmo, “Fisika Nuklir,” Jakarta: Pustaka Pelajar (2006) Griffiths.“Introduction to Elementary Particles”. Germany : Willey VCH (2004) Beiser, Arthur. “Concept of Modern Physics”. Boston : Mc Graw Hill (2003) J. R. Taylor dan C. D. Zafiratos, “Modern Physics for Scientist and Engineers,” New Jersey: Prentice Hall (1991) W. B. Nurdin, “Fisika Nuklir untuk Kesahatan,” Bogor: Percetakan IPB (2013) Ridwan, Jatu P.”Simulasi Numerik Massa Peluruhan Inti Zat Radioaktif Unsur Uranium-238 Dengan Metode Aljabar Matriks”. Jember : Respitory Universitas Negri Jember (2015). Sr-90 20 rata rata 20.33333333 1 31 Co- 60 2 39 3 35 rata rata 1 35 32 Plastik Am-24 12 3 Tabel 3. Data Hasil pengamatan pengaruh efek shield pada intensits radiasi Co-60 Kertas 21 3 2 LAMPIRAN Pengulangan 22.66666667 Plastik Aluminium 4 rata rata 16 1 37 2 35 Sr-90 3 1 31 31 54 2 33 39 25 1 3 31 35 38 2 35 rata rata Tabel 4. Data Hasil pengamatan pengaruh efek shield pada intensits radiasi Am-241 Pengulangan Kertas Plastik Aluminium 1 29 32 8 2 27 12 3 3 12 4 1 54 Co- 60 38 rata rata Kertas Plastik Aluminium 1 2 20 37 28 21 35 27 3 20 35 30 8 Logam Am-24 Shielding Bahan Radioaktif 1 Co- 60 2 3 1 rata rata rata rata 1 2 3 Am-24 4 1 28 Sr-90 27 3 30 rata rata 28.33333333 Tabel 8. Data nilai I percobaan radiasi terhadap intensitas radiasi Unsur Radioaktif Waktu Jarak 5 cm I (count/s) Jarak 10 cm 60 0.87 0.57 60 0.68 0.43 60 0.65 0.63 31 rata- rata 0.73 0.54 33 60 0.47 0.53 60 0.47 0.57 31.66666667 60 0.48 0.38 29 rata- rata 0.47 0.49 60 0.35 0.47 60 0.65 0.48 Co – 60 X (count) 31 Kertas 3 3 Tabel 6. Data percobaan radiasi terhadap Shielding yang diberikan Pengulangan 39 1 2 Pengulangan 25 3 2 Tabel 5. Data Hasil pengamatan pengaruh efek shield pada intensits radiasi Am-241 35.66666667 27 12 Jarak 15 cm 0.47 0.43 0.3 0.4 0.92 Am – 24 Sr - 90 0.45 0.47 0.61 0.58 0.77 Amastasia Salsabila M-01111840000005-Geiger Muller, 1-8 60 0.30 0.45 rata- rata 0.43 0.47 0.65 0.67 Tabel 9. Data nillai I percobaan radiasi terhadap shielding Unsur Radioaktif I (count/s) Waktu Kertas Plastik 60 0.52 0.52 60 0.55 0.65 60 0.52 0.58 rata- rata 0.53 0.58 60 0.48 0.53 60 0.45 0.20 60 0.20 0.07 rata- rata 0.38 0.27 60 0.33 0.62 60 0.35 0.58 60 0.33 0.58 rata- rata 0.34 0.59 Logam 0.9 Co – 60 Am – 24 Sr - 90 0.42 0.63 0.65 0.13 0.05 0.02 0.07 0.47 0.45 0.50 0.47 8