Jurnal Praktikum Fisika Moderen
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
PELURUHAN ZAT RADIOAKTIF
Suritno Fayanto, Yanti, Sari Pati, Erman Suwardi, Arwin Afiudin,
Harfia Hartin Uleo, Sri Ayu Nigsih
Mahasiswa Jurusan Pendidikan Fisika
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Halu Oleo Kendari
Email. suritnofayanto@gmai.com
abstrak
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). Penelitian ini bertujuan untuk Menyelidiki sifat penyerapan zat
radioaktif , menentukan koefisien penyerapan logam (plat seng) dan/atau bahan
polimer (lempengan plastik) terhadap sinar radioaktif secara grafik dan menentukan
survival length (panjang kehidupan). Pada praktikum peluruhan zat radioaktif ini,
dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui sifat penyerapan zat radioaktif,
menetukan koefisien penyerapan plat seng dan lempeng plastik terhadap sinar
radioaktif secara grafik zat radioaktif dan panjang kehidupannya. Dalam percobaan
ini digunakan 2 bahan sebagai penghalang radiasi dan bahan yang diamati yaitu
lempeng plastik dan plat seng dengan memvariasikan ketebalannya dengan waktu
pencacahan 10 detik dan pengambilan data sebanyak 10 kali serta cacah latar sebesar
2,3. Dari data pengamatan dapat dilihat pada lempeng plastik dengan tebal bahan 2,5
x − � diperoleh cacahan sebesar 35, dengan tebal 5 x − � diperoleh cacahan
sebesar 62, dengan tebal 7,5 x − � diperoleh cacahan sebesar 67, dengan tebal 10
−
−
x
� diperoleh cacahan sebesar 68 dan dengan tebal 5 x
� diperoleh
−
cacahan sebesar 45. Untuk plat seng dengan tebal bahan 0,5 x
� diperoleh
cacahan sebesar 56, dengan tebal bahan 1 x − � diperoleh cacahan sebesar 46,
dengan tebal bahan 1,5 x − � diperoleh cacahan sebesar 46, dengan tebal bahan 2
x − � diperoleh cacahan sebesar 55, dengan tebal bahan 2,5 x − � diperoleh
cacahan sebesar 45. Berdasarkan grafik didapatkan bahwa koefisien penyerapan pada
lempeng plastik lebih besar jika dibandingkan dengan koefisien penyerapan pada
seng. Namun secara teori bahwa koefisien penyerapan plat seng jauh lebih besar dari
pada bahan polimer (lempeng plastik). Karena plat seng memiliki energi penyerapan
yang baik. Sehingga praktek yang dilakukan tidak sesuai dengan teori yang ada.
Besarnya koefisien penyerapan akan mempengaruhi pula besarnya panjang
kehidupan (survival lenght).
Kata Kunci: Peluruhan, Zat Radioaktif.
Universitas Halu Oleo
2016
Jurnal Praktikum Fisika Moderen
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
Kata radiasi dikalangan masyarakat awam masih terasa asing. Jika
mendengar kata radiasi mereka langsung menyimpulkan bahwa radiasi itu
berbahaya. Tetapi menurut penelitian radiasi radioaktivitas dapat bersifat
berbahaya dan dapat menguntungkan makhluk hidup. Zat yang mengandung
inti tidak stabil disebut zat radioaktif. Radioaktif berasal dari kata radio atau
radiare yaitu memancar, bersinar, dan aktif. Aktif sendiri adalah spontan dan
dengan sendirinya. Zat radioaktif dapat diartikan sebagai alat yang
mempunyai kemampuan untuk memancar dengan spontan. Bahaya
radiasinya
dapat
diakibatkan
oleh
paparan
radiasi
beta,
sinar-X,
gamma/neutron, yang semuanya dapat menembus organ tubuh. Sedangkan
zat radioaktif dapat dimanfaatkan dalam bidang industri dan kedokteran
(Ikhtiar, 2012)
Radioaktivitas alami pertama kali ditemukan oleh Henry Becquerel.
Dalam penyelidikannya, secara kebetulan Becquerel menemukan bahwa
senyawa uranium menunjukkan keaktifan radiasi tertentu dengan daya
tembus yang sangat kuat,s eperti sinar-X, meskipun senyawa uranium ini
tidak disinari terlebih dahulu. Ini berarti tanpa terkena sinar matahari pun
bahan uranium tetap menghasilkan sinar tembus seperti halnya sinar-X.
Pemancaran sinar tembus (sinar radioaktif) secara spontan oleh inti-inti
tidak stabil (misalnya inti uranium) dinamakan radioaktivitas. Nama ini
diberikan oleh Merie Curie.
Dua orang ilmuwan Paris yang sangat tertarik dengan penemuan
Becquerel adalah Merie Curie dan suaminya Piere Curie, yang akhirnya
menjadi Profesor Fisika di Sorbone. Mereka mendapatkan bahwa sinar-sinar
dari radium menyebabkan ionisasi molekul-molekul udara. Intensitas radiasi
dapat diukur dengan kamar ionisasi. Alat ini terdiri atas dua keping logam
Universitas Halu Oleo
2016
Jurnal Praktikum Fisika Moderen
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
sejajar, terpisah dan diletakkan dalam sebuah kotak logam yang
dikebumikan. Keping bawah dihubungkan ke potensial tinggi yang
dihasilkan oleh baterai listrik. Suami-istri ini akhirnya berhasil menemukan
dua unsur baru bahan radioaktif, yaitu polonium dan radium (Zefry, 2012)
Kita dapat mendeteksi aktivitas radiasi dari bahan radioaktif dengan
menggunakan pencacah Geiger-Muller. Beberapa berkas radiasi dibelokkan
oleh medan magnetic sehingga lintasannya tidak mengenai tabung Geiger.
Pemelokan berkas radiasi oleh medan magnet menunjukkan bahwa berkas
radiasi tersebut terdiri atas partikel-partikel bermuatan. Prinsip tersebut
dapat digunakan oleh berkas radioaktif lain. Pada tahun 1899 Ernest
Rutherford melakukan percobaan dalam rangka studinya mengenai
radioaktif. Ia menempatkan sedikit radium didasar sebuah kotak kecil dari
timah hitam (timbal). Dia mendapatkan bahwa berkas sinar terpisah menjadi
tiga komponen.
Dengan
memperhatikan
arah
sinar
yang
dibelokkan,
dia
menyimpulkan bahwa komponen sinar yang tidak dibelokkan adalah tidak
bermuatan (sinar
), komponen sinar yang dibelokkan ke kanan adalah
bermuatan positif (sinar
),dan sinar yang dibelokkan kekiri adalah
bermuatan negativ (sinar
). Sewaktu selembar kertas tipis disisipkan
diantara sumber dan tabung Geiger-Muller, pembacaan angka pada alat
hitung berkurang bila dibandingkan sebelumnya. Fakta ini menunjukkan
bahwa sebagian radiasi telah diserap oleh kertas. Radiasi yang diserapp
kertas tipis adalah radiasi sinar
. Tambahan radiasi yang diserap oleh
lembaran aluminium adalah radiasi sinar
selembar timbal adalah radiasi sinar
. Radiasi yang diserap oleh
(Anto, 2008).
Universitas Halu Oleo
2016
Jurnal Praktikum Fisika Moderen
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
2. Tujuan
Adapun tujuan dari percobaan peluruhan zat radioaktif adalah
sebagai berikut :
1. Menyelidiki sifat penyerapan zat radioaktif
2. Menentukan koefisien penyerapan logam (plat seng) dan/atau bahan
polimer (lempengan plastik) terhadap sinar radioaktif secara grafik.
3. Menentukan survival length (panjang kehidupan)
B. Landasan Teori
Radioaktifitas mula-mula ditemukan oleh Beequerel tahun 1896.Pada
tahun 1898 Pierre Currier dan Marie telah menemukan bahwa Polonium dan
Radium juga memancarkan radiasi yang radioaktif. Radiasi radioaktif memiliki
partikel sinar alpha atau partikel α, sinar beta atau pertikel
dan sinar gamma
atau partikel . Partikel alpha adalah partikel Helium yang terionisasi rangkap
yaitu atom-atom helium tanpa tanpa kedua elektron jadi partikel bermuatan dua
kali muatan atom Hidrogen. Partikel-partikel yang dipancarkan dari suatu inti
atom yang radioaktif dengan suatu onti atom yang radioaktif dengan suatu
kerapatan bervariasi dari 0,1 sampai 0,01 kecepatan cahaya sedangkan partikel
beta lebih cepat dari partikel alpha. Radioaktif terdiri dari beberapa bagian,
yaitu :
a. Radioaktif alam yang ditunjukan oleh elektron yang ditemukan di alam.
b. Radioaktif buatan yang ditunjukan oleh teknik modern transmutasi buatan
dari elemen-elemen yang lebih ringan dari elemen alam
(Muljono, 2003).
Umumnya jika sebuah bahan contoh mengandung N inti radioaktif, maka
kita dapat menyatakan
ciri statistik dan proses peluruhan tersebut dengan
mengatakan bahwa banyaknya peluruhan per detik R (= - 4dN/dt) adalah
sebanding dengan N, atau
��
��
= ��.............................................................................................. (1)
Universitas Halu Oleo
2016
Jurnal Praktikum Fisika Moderen
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
Dimana
yang di namakan kostanta disintegrasi mempunyai sebuah nilai
karakteristik untuk tiap-tiap inti radioaktif. Kita dapat menuliskan kembali
persamaan 1 sebagai
��
��
= −�� ...................................................................................................... (2)
Yang dapat diintegralkan dengan mudah untuk menghasilkan
N = No e-
t ...................................................................................................................................................... ..
(3)
disini No adalah banyaknya inti radioaktif di dalam bahan contoh itu pada t=0.
Kita melihat bahwa pengurangan N dengan waktu mengikuti sebuah waktu
eksponensial yang sama. Kita seringkali berminat di dalam banyaknya
peluruhan per satuan detik R (= dN/dt) dari bahan contoh tersebut daripada di
dalam N. Dengan mendeferensialkan 54-6 akan menghasilkan
R = R0 e- t ............................................................................................. ..(4)
Dimana Ro adalah banyaknya peluruhan per satuan waktu pada t = 0. Pada
mulanya kita menganggap bahwa R=N sebanding satu sama lain.
Sebuah kuantitas yang menarik untuk ditinjau adalah waktu t1/12 yang
dinamakan umur peluruhan (half life) setelah mana kedua N dan R direduksi
menjadi setengah nilai semula (Halliday, 1999).
Dari peristiwa peluruhan radioaktif memperlihatkan pada kita bahwa alam
tidak memilih secara sembarang hasil peluruhan atau reaksi yang terjadi,
melainkan beberapa hukum tertentu yang membatasi yang mungkin terjadi
hukum tersebut disebut hukum kekekalan. Hukum kekekalan yang diterapkan
pada proses peluruhan yaitu.
1. Kekekalan energi. Hukum ini memberitahu kita mengenai peluruhan mana
yang mungkin terjadi dan kita dapat menghitung energi diam dan energi
kinetik dari hasil peluruhan.
2. Kekekalan momentum linear. Jika inti yang meluruh pada awalnya diam,
maka momentum totalnya dari hasil peluruhan adalah nol.
Universitas Halu Oleo
2016
Jurnal Praktikum Fisika Moderen
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
3. Kekekalan momentum sudut. Ada dua jenis momentum sudut yaitu
momentum sudut spin s dan momentum sudut orbital.
4. Kekekalan muatan elektrik. Hukum ini mensyaratkan bahwa muatan
elektrik total sebelum dan sesudah peluruhan haruslah sama besar.
5. Kekekalan nomor masa. Jumlah nomor massa A tidak berubah dalam proses
peluruhan atau reaksi.
Adapun
jenis peluruhan yaitu terdiri dari peluruhan alfa, peluruhan beta,
peluruhan gamma (Kenneth, 1992).
Inti atom yang tidak stabil secara spontan akan berubah menjadi inti atom
yang lebih stabil. Proses perubahann tersebut dinamakan peluruhan radioaktif
(radioactive decay). Dalam setiap proses peluruhan akan dipancarkan radiasi.
Bila ketidakstabilan inti disebabkan karena komposisi jumlah proton dan
neutronnya yang tidak seimbang, maka inti tersebut akan berubah dengan
memancarkan radiasi alfa atau radiasi beta. Sedangkan bila ketidakstabilannya
disebabkan karena tingkat energinya yang tidak berada pada keadaan dasar,
maka akan berubah dengan memancarkan radiasi gamma.
a. Dalam peluruhan alfa (sebuah inti 4He) menurut reaksi :
A
z
X N  ZA24 X , N 2.  24He2 ......................................................................... (5)
dimana x dan x, menyatakan jenis yang berbeda.
b. Dalam peluruhan beta
n  p  e    ..................................................................................... (6)
Peluruhan beta dapat pula terjadi dalam sebuah inti atom. Sebuah inti atom
dengan Z proton dan N neutron meluruh ke inti atom lain dengan Z  1
proton dan N-1 neutron.
A
z
X N  Z A1 X , N 2.  e    ..................................................................... (7)
c. Berbeda dengan dua jenis peluruhan sebelumnya, peluruhan gamma tidak
menyebabkan perubahan nomor atom maupun nomor massa, karena
radiasi yang dipancarkan dalam peluruhan ini berupa gelombang
Universitas Halu Oleo
2016
Jurnal Praktikum Fisika Moderen
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
elektromagnetik (foton). Peluruhap ini dapat terjadi bila energi inti atom
tidak berada pada keadaan dasar (ground state), atau pada bab
sebelumnya dikatakan sebagai inti atom yang isomer. Peluruhan ini dapat
terjadi pada inti berat maupun ringan, di atas maupun di bawah kurva
kestabilan (Frederick, 1994).
Setiap inti tak stabil akan meluruh menjadi bagian-bagian yang lain
(inti baru dan partikel). Inti tak stabil mula-mula disebut inti induk. Inti hasil
peluruhan disebut inti hasil turunan. Proses peluruhan ini merupakan proses
statistik. Kebolehjadian suatu inti untuk meluruh pada suatu waktu kewaktu
berikutnya adalah tertentu. Untuk inti sejenis kebolehjadian meluruh ini
adalah sama untuk masing-masing inti dan boleh dikatakan tidak tergantung
dari pengaruh luar (Beiser, 1983).
C. Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan peluruhan zat
radioaktif adalah dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 1.1. Alat dan Bahan Percobaan Peluruhan Zat Radioaktif
No.
Alat dan Bahan
1.
Detector Geiger Muller
Counter DT 116
2.
Nova 5000 (support
Aplikasi Multilab)
3.
Sumber Radiasi (Co-60)
4.
Kamar Sumber Radiasi
5.
Dasar Statif
6.
Batang Statif Panjang
7. Lempeng plastik dan plat
seng
8. Klem Bosshead
Fungsi
Untuk menentukan banyaknya radiasi sinar
radioaktif.
Untuk menampilkan cacahan radiasi zat
radioaktif
Sebagai sumber radiasi
Sebagai tempat penyimpanan sinar radiasi
Sebagai penyangga batang statif
Sebagai penyangga klem bosshead
Sebagai bahan yang diamati dan penghalang
radiasi
Sebagai alat yang digunakan unuk menjepit
Detector Geiger Muller Counter DT 116
Universitas Halu Oleo
2016
Jurnal Praktikum Fisika Moderen
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
D. Prosedur Kerja
Adapun prosedur kerja yang dilakukan dalam percobaan peluruhan zat
radioaktif adalah sebagai berikut :
1. Merakit alat praktikum seperti gambar di bawah ini.
Keterangan :
1. Detecktor Geiger Muller Counter DT 116
2. Nova 5000 (Support Aplikasi Multilab)
3. Sumber Radiasi (Co-60)
4. Kamar Sumber Radiasi
5. Lempeng plastik dan plat seng
6. Dasar Statif
7. Batang Statif Panjang
8. Klem Bosshead
Gambar 1.1 Alat dan Bahan Percobaan Peluruhan Zat Radioaktif
2. Meletakan sumber radioaktif di dalam kamar sumber radioaktif di bawah
Detector Geiger Muller.
3. Membuka aplikasi Multilab yang berada pada sistem Nova 5000, lalu
membuka menu logger kemudian memiilih Setup dan menentukan sensor
yang akan kita gunakan. Kita terlebih dahulu mengukur cacahan awal (No)
tanpa menggunakan lempengan plastik atau plat seng. Menekan Run untuk
melakukan cacahan awal (No) setiap 10 detik.
4. Mengukur ketebalan plat seng (X1)
yaitu 2,5 x 10-4 m dan mengukur
ketebalan plastik (X2) yaitu 0,5 x 10-3 m.
5. Menekan Run untuk melakukan pencacahan.
6. Memasukan 1 lempengan seng diantara Detektor dan sumber radioaktif.
Kemudian mencatat jumlah cacahan
Menambahkan
yang diberikan sebagai
N 1.
lempengan seng berturut-turut dari 1 sampai dengan 3
lembar. Mengulangi
langkah 5 untuk lempengan plastik dan mencatat
setiap jumlah cacahan yang diberikan setiap penambahan lempengan
plastik.
Universitas Halu Oleo
2016
Jurnal Praktikum Fisika Moderen
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
7. Memplot garifk hubungan antara cacahan (N) dan ketebalan bahan (x)
untuk setiap sumber radioaktif, sertakan standar deviasi sebagai error bars.
Menentukan koefisien penyerapan bahan (  ) dari grafik. .
8. Dengan meng-Ln-kan persamaan (1) memplot grafik hubungan antara Ln N
dengan X, menentukan µ (koefisien penyerapan) dan 1/µ (survival length)
secara grafik.
E. Hasil Pengamatan
1. Menentukan nilai cacahan untuk lempeng plastik.
Tabel 1.2. Hasil Pengamatan Peluruhan Zat Radioaktif untuk Lempeng
Plastik.
No. Tebal Bahan(m)
No
N
-4
1.
2,5 x 10
2,3
35
2.
5 x 10-4
2,3
62
-4
3.
7,5 x 10
2,3
67
4.
10 x 10-4
2,3
68
-4
5.
12,5 x 10
2,3
45
2. Menentukan nilai cacahan untuk plat seng.
Tabel 1.3. Hasil Pengamatan Peluruhan Zat Radioaktif untuk Seng Plat.
No. Tebal Bahan (m)
No
N
-3
1.
0,5 x 10
2,3
56
2.
1 x 10-3
2,3
46
-3
3.
1,5 x 10
2,3
46
-3
4.
2 x 10
2,3
55
5.
2,5 x 10-3
2,3
45
Diketahui:
Sumber radioaktif yanf digunakan
= Co-60
Waktu pencacahan
= 10 detik
Pengambilan data
= 10 kali
Cacah latar
= 2,3
Universitas Halu Oleo
2016
Jurnal Praktikum Fisika Moderen
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
F.
Analisis Data dan Pembahasan
1. Analisis Data
a. Menentukan Ln
N
N0
1). Pada lempeng plastik.
Untuk N = 35 dan N0 = 2,3
Ln
N
N0
= Ln
,
= 2,722
Dengan cara yang sam untuk data selanjutnya dapat dilihat pada tabel
berikut:
Tabel 1.4. Analisis Data Percobaan Peluruhan Zat Radioaktif.
�
Ln
No. Tebal Bahan (m)
N0
N
-4
1.
2.
3.
4.
5.
2,5 x 10
5 x 10-4
7,5 x 10-4
10 x 10-4
12,5 x 10-4
2,3
2,3
2,3
2,3
2,3
35
62
67
68
45
��
2,722
3,294
3,371
3,386
2,973
2). Pada plat seng
Untuk N = 56 dan N0 = 2,3
Ln
N
N0
= Ln
,
= 3,192
Dengan cara yang sam untuk data selanjutnya dapat dilihat pada tabel
berikut:
Tabel 1.5. Analisis Data Percobaan Peluruhan Zat Radioaktif.
�
Ln
No. Tebal Bahan (m)
N0
N
1.
2.
3.
4.
5.
0,5 x 10-3
1 x 10-3
1,5 x 10-3
2 x 10-3
2,5 x 10-3
2,3
2,3
2,3
2,3
2,3
56
46
46
55
45
��
3,192
2,995
2,995
3,174
2,973
Universitas Halu Oleo
2016
Jurnal Praktikum Fisika Moderen
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
b. Membuat grafik hubungan antara ketebalan bahan (x) dengan jumlah
cacahan.
1). Pada lempeng plastik.
Jumlah Cacahan (Bq)
Grafik Hubungan antara Ketebalan
Bahan (x) dengan Jumlah Cacahan (N)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
y = 10400x + 47,6
0
0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001 0.0012 0.0014
Ketebalan Bahan (m)
Gambar 1.2. Grafik hubungan antara ketebalan bahan (x) dengan
jumlah cacahan pada lempeng plastik.
2). Pada plat seng
Jumlah Cacahan (Bq)
Grafik Hubungan antara Ketebalan
Bahan (x) dengan Jumlah Cacahan (N)
60
50
40
30
20
10
0
y = -2600x + 53,5
0
0.0005
0.001
0.0015
0.002
0.0025
0.003
Ketebalan Bahan (m)
Gambar 1.3. Grafik hubungan antara ketebalan bahan (x) dengan
jumlah cacahan pada plat seng.
Universitas Halu Oleo
2016
Jurnal Praktikum Fisika Moderen
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
c. Membuat grafik hubungan antara tebal bahan (x) dengan nilai Ln.
1). Pada lempeng plastik.
Ln N/No
Grafik Hubungan antara Ketebalan
Bahan (x) dengan Ln N/No
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
y = 237,6x + 2,971
0
0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001 0.0012 0.0014
Ketebalan Bahan (m)
Gambar 1.4. Grafik hubungan antara tebal bahan (x) dengan nilai Ln
N/No pada lempeng plastik.
2). Pada plat seng
Grafik Hubungan antara Ketebalan
Bahan (x) dengan Ln N/No
Jumlah Cacahan (Bq)
3.25
3.2
3.15
3.1
3.05
y = -51,8x + 3,143
3
2.95
0
0.0005
0.001
0.0015
0.002
0.0025
0.003
Ketebalan Bahan (m)
Gambar 1.5. Grafik hubungan antara tebal bahan (x) dengan nilai Ln
N/No pada plat seng.
Universitas Halu Oleo
2016
Jurnal Praktikum Fisika Moderen
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
d. Menentukan koefisien penyerapan .
1). Pada lempeng plastik.
 Berdasarkan grafik hubungan antara tebal bahan dengan cacahan
(N) diperoleh persamaan garis:
y = ax + b
a=
= 10400 �−
 Berdasarkan grafik hubungan antara ketebalan bahan (x) dengan
Ln
N
N0
diperoleh persamaan garis:
y = ax + c
a=
2). Pada seng plat.
= βγ7,6 �−
 Berdasarkan grafik hubungan antara tebal bahan dengan cacahan
(N) diperoleh persamaan garis:
y = ax + b
a=
= - 2600 �−
 Berdasarkan grafik hubungan antara ketebalan bahan (x) dengan
Ln
N
N0
diperoleh persamaan garis:
y = ax + c
2. Pembahasan
a=
= - 51,8 �−
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). Sinar-sinar yang
dipancarkan tersebut disebut sinar radioaktif, sedangkan zat yang
memancarkan sinar radioaktif disebut denganzat radioaktif. Proses
peluruhan inti merupakan proses tak distrik kebolehjadian suatu inti. Untuk
sejumlah sejenis kebolehjadian meluruh adalah masing-masing inti dan
boleh dikatakan tak bergantung dari waktu atau sebanding dari waktu.
Peluruhan zat radioaktif merupakan proses berubahnya inti atom yang tidak
stabil menjadi init atom yang stabil. Peluruhan juga dapat berarti sebagai
Universitas Halu Oleo
2016
Jurnal Praktikum Fisika Moderen
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
proses pemancaran sinar zat radioaktif oleh zat radioaktif. Selain itu proses
peluruhan bersifat acak.
Inti-inti atom ini tidak meluruh sekaligus pada suatu waktu tetapi
satu per satu dalam selang waktu tertentu. Untuk itu maka zat radioakatif
memiliki waktu paruh sebagai yang diperlukan suatu zat radioaktif agar
sebagian atau setengah dari inti radioaktif meluruh.
Pada praktikum peluruhan zat radioaktif ini, dilakukan dengan
tujuan untuk mengetahui sifat penyerapan zat radioaktif, menetukan
koefisien penyerapan plat seng dan lempeng plastik terhadap sinar radioaktif
secara grafik zat radioaktif dan panjang kehidupannya. Untuk mengetahui
ketiga hal tersebut maka dalam praktikum ini dilakukan pengamatan
terhadap zat radioaktif cobalt (C0-60) menggunakan detektor Geiger Muller
untuk mendeteksi dan mencacah radiasi yang dipancarkan oleh sumber
radioaktif kemudian ditampilkan hasil cacahannya oleh Nova 5000.
Dalam percobaan ini digunakan 2 bahan sebagai penghalang radiasi
dan bahan yang diamati yaitu lempeng plastik dan plat seng dengan
memvariasikan ketebalannya dengan waktu pencacahan 10 detik dan
pengambilan data sebanyak 10 kali serta cacah latar sebesar 2,3.
Dari data pengamatan dapat dilihat pada lempeng plastik dengan
tebal bahan 2,5 x
−
−
� diperoleh cacahan sebesar 35, dengan tebal 5 x
� diperoleh cacahan sebesar 62, dengan tebal 7,5 x
−
cacahan sebesar 67, dengan tebal 10 x
dan dengan tebal 5 x
−
� diperoleh cacahan sebesar 45.
sebesar 56, dengan tebal bahan 1 x
bahan 2 x
−
−
� diperoleh
� diperoleh cacahan sebesar 68
Untuk plat seng dengan tebal bahan 0,5 x
dengan tebal bahan 1,5 x
−
−
−
−
� diperoleh cacahan
� diperoleh cacahan sebesar 46,
� diperoleh cacahan sebesar 46, dengan tebal
� diperoleh cacahan sebesar 55, dengan tebal bahan 2,5 x
� diperoleh cacahan sebesar 45.
Universitas Halu Oleo
2016
Jurnal Praktikum Fisika Moderen
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
Selanjutnya dari hasil analisis data dapat diperoleh nilai Ln dengan
membagi nilai N denagn nilai No. Untuk lempeng plastik pada masingmasing tebal bahan dan cacahannya secara berurutan nilai Ln yang
diperoleh adalah 2,722, 3,294, 3,371, 3,386, dan 2,973. Sedangkan umtuk
plat seng pada masing-masing tebal bahan dan cacahannya diperoleh yaitu
sebesar 3,192, 2,995, 2,995, 3,174, dan 2,973.
Dari hasil nilai pencacahan yang diberikan pada data pengamatan,
ternyata ketebalan bahan sangat berpengaruh terhadap jumlah cacahan.
Untuk selanjutnya menentukan koefisien penyerapannya dari persamaan
garis yang dapat diperoleh dengan
membuat grafik hubungan antara
ketebalan bahan dengan jumlah cacahan dan dengan
membuat grafik
hubungan antara ketebalan bahan dengan nilai Ln N/No.
Dari grafik hubungan antara tebal bahan dan hasil pencacahan pada
lempeng plastik, yaitu semakin tebal bahan semakin besar pula nilai
pencacahan yang diperoleh. Hal ini dapat dilihat pada data ke-1 sampai data
ke-4 tetapi pada data ke-5 terjadi penurunan besar nilai pencacahan dengan
koefisien penyerapan yaitu 10400. Sedangkan untuk hubungan antara tebal
bahan dan hasil pencacahan pada plat seng, yaitu semakin tebal bahan
semakin kecil pula nilai pencacahan yang diperoleh. Hal ini dapat dilihat
pada data ke-1 sampai data ke-3 tetapi pada data ke-4 terjadi penaikan besar
nilai pencacahan dan turun kembali pada data ke-5 dengan koefisien
penyerapan yaitu -2600. Begitu pula dengan hubungan antara ketebalan
bahan dengan nilai Ln N/No yaitu dapat dilihat pada grafik analisis data
diatas dengan besar koefisien penyerapan pada lempeng plastik adalah 237,6
sedangkan besar koefisien penyerapan pada plat seng adalah -51,8.
Berdasarkan grafik didapatkan bahwa koefisien penyerapan pada
lempeng plastik lebih besar jika dibandingkan dengan koefisien penyerapan
pada seng. Namun secara teori bahwa koefisien penyerapan plat seng jauh
lebih besar dari pada bahan polimer (lempeng plastik). Karena plat seng
Universitas Halu Oleo
2016
Jurnal Praktikum Fisika Moderen
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
memiliki energi penyerapan yang baik. Sehingga praktek yang dilakukan
tidak sesuai dengan teori yang ada. Besarnya koefisien penyerapan akan
mempengaruhi pula besarnya panjang kehidupan (survival lenght). Dimana
panjang kehidupan adalah besarnya fraksi yang bertahan hidup dalam bahan
penyerap maupun dalam bahan penghambur. Dari analisis data pada
percobaan ini, didapatkan bahwa semakin besar koefisien penyerapan maka
semakin kecil panjang kehidupan.
G. Kesimpulan dan Saran
1. Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari hasil praktikum Peluruhan Zat Radioaktif
adalah sebagai berikut :
1. Sifat penyerapan zat radioaktif adalah jumlah partikel berkurang dari
semula karena sebagian partikel mengalami peluruhan.
2. Melalui praktikum ini dapat ditentukan koefisien penyerapan pada seng
plat dan lempeng plastik terhadap sinar radioaktif. Dimana koefisien
penyerapan plat seng lebih besar dari pada bahan polimer (lempeng
plastik).
3. Panjang kehidupan adalah besarnya fraksi yang bertahan hidup dalam
bahan penyerap maupun dalam bahan penghambur. Dimana koefisien
penyerapan zat radioaktif menentukan pula besarnya panjang kehidupan
dari radioaktif tersebut.
Universitas Halu Oleo
2016
Jurnal Praktikum Fisika Moderen
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
2. Saran
Saran yang dapat disampaikan yaitu sebagai berikut:
a. Diharapkan pada pihak laboratorium untuk menyiapkan alat-alat
laboratorium seperti Detektor Geiger muller counter DT116 yang akan
dipergunakan harap jumlahnya diperbanyak demi kelancaran proses
praktikum.
b. Untuk asisten pendamping pemahaman dan cara pengaplikasian materi
terhadap kami sangat bagus, kiranya dapat dipertahankan.
c. Diharapkan kepada setiap praktikan agar serius dan tenang selama
proses praktikum berlangsung sehingga dapat memahami apa yang
sedang dipraktekkan.
Universitas Halu Oleo
2016
Jurnal Praktikum Fisika Moderen
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
DAFTAR PUSTAKA
Anto. 2008. Materi 2. http://antophysics.files.wordpress.com/2008/11/materi-26.pdf.
Di akses 17 Mei 2014
Beiser, Arthur. 1999. Konsep Fisika Modern Edisi Keempat. Erlangga. Jakarta.
Frederick Bouche & David L. Wallach. 1994. Thecnical Phisich. John Willench &
Sonch. New York.
Halliday, David, 2005. Fisika Dasar Jilid 2. Penerbit Erlangga : Jakarta
Ikhtiar, Reza. 2012. Radiasi Zat Radioaktif.
http://rezaikhtiar.files.wordpress.com/2012/04/radiasi-zat-radioaktif
new1.pdf. Di akses 17 Mei 2014
Krane, Kenneth.2011. Fisika Modern. UI-Press. Jakarta. .
Muljono. 2003. Fisika Modern. Bandung. UPH.
Zefry. 2012. Radioaktivitas.
http://zefry.lecture.ub.ac.idfiles/2012/03/radioaktivitas.pdf. Di akses 17 Mei
2014
Universitas Halu Oleo
2016