3. A.
Judul Percobaan
Judul percobaan pada praktikum ini yaitu mengenai “Pencacah
Geiger Muller”.
B. Latar Belakang
Pada saat ini telah dikenal dan diketahui berbagai macam zat yang
mengandung radioaaktif. Keberadaan zat radioaktif tidak dapat
diketahui secara langsung dengan panca indara . untuk mendeteksi
keberadaan zat radioaktif diperlukan alat detector geger muller. Zat
radioaktif memancarkan sinar tembus yang biasa di sebut sinar
radioradioaktif. Pemancaran sinar tembus yang secara sepontan oleh
inti-inti yang tidak stabil di namakan radio aktifitas. Radio aktivitas ini
biasa dideteksi oleh suatu alat yang disebut detector radioaktif.
Detektor ini ditemukan oleh Geiger-muller. Oleh karena itu detektor ini
disebut sebagai Geiger_muller detektor.
Pada percobaan ini, detektor ini digunakan untuk menentukan
count dari zat radioaktif. Dari kount tersebut akan diketahui waktu
peluruhan dari suatu zat radioaktif serta hubungan yang terjadi antara
jarak sumber dengan count yang didapat kan. Permasalahan–
permasalahan dalam percobaan Geiger muller adalah menentukan
seperti apakah zat radioaktif, menentukan prnsip kerja dari pencacah
geger muller, menentukan presentase penurunan tarif hitungan untuk
jarak tertentu, menentukan kisaran partikel alpha tanpa
kertas, memahami berbagai bahan dapat mengungi intensitan radiasi
beta. Inilah yang melatar belakangi sehingga kami melakukan
percobaan ini.
4. C. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah pada praktikum ini adalah :
1. Bagaimana mengetahui seperti apakah zat radioaktif ?
2.Bagaimana mengetahui prinsip kerja dari pencacah Geiger muller ?
3.Bagaimana menentukanpersentase penurunan tariff hitungan untuk
jarak tertentu ?
4.Bagaiman menentukan kisaran partikel alfa dan perbandingan intensitas
radiasi dengan dan tanpa selembar melemahnya kertas ?
5. Bagaimana mengetahui pengaruh ketebalan berbagai bahan terhadap
intensitas radiasi beta ?
D. Tujuan Percobaan
Adapun tujuan percobaan ini adlah sebagai berikut :
1. Mengetahui seperti apakah zat radioaktif.
2. Mengetahui prinsip kerja dari pencacah Geiger muller.
3. Untuk menentukanpersentase penurunan tariff hitungan untuk jarak
tertentu.
4. Untuk menentukankisaran partikel alfa dan perbandingan intensitasradiasi
dengan dan tanpa selembar melemahnya kertas.
5. mengetahui pengaruh ketebalan berbagai bahan terhadap intensitas
radiasi beta.
5. • Radioaktivitas
Radioaktif adalah unsur yang mempunyai nomor atom diatas 83.
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. Berdasarkan sumbernya, radioaktivitas dibedakan atas
2, yaitu radioaktivitas alam yang ditunjukkan oleh elemen-elemen
yang ditemukan didalam alam
6. • Penemu Radioaktif
Inti atom yang memiliki nomor massa besar memiliki energi
ikat inti yang relatif lebih kecil dibandingkan dengan nomor
massa menengah. Kecenderungan inti atom yang memiliki
nomor massa besar misalnya uranium 235 kecenderungan
tidak stabil akan memancarkan energi dalam bentuk sinar
radioaktif. Pengamatan tentang aktivitas inti dimulai dari
Henry Becquerel yang menyelidiki tentang gejala fosforesensi
dan fluoresensi. Fosforesensi yaitu peristiwa berpendarnya zat
setelah
cahaya
yang
menyinari
zat
tersebut
dihentikan,
sedangkan
fluoresensi
yaitu
peristiwa
berpendarnya zat pada saat zat tersebut mendapatkan sina.
Adanya inti Atom pertama kali diketahui oleh Rutherford
(1911), dari eksperimen yang dilakukan oleh Geiger dan
Marsden (1909).
7. • Jenis Sinar Radioaktif
• Sinar Alfa
Sinar adalah berkas yang menyimpang ke keping negatif.Dari arah
simpangannya,jelas bahwa sinar adalah partikel yang bermuatan positif.
Ternyata sinar adalah ion He martabat (valensi)dua. 2 4 = 2He4
Daya ionisasi sinar sangat besar sedangkan daya tembusnya sangat kecil.
8. • Sinar Beta
o
Sinar adalah berkas yang menyimpang kearah keping positif,sinar adalah
partikel yang bermuatan negatif.Ternyata massa dan muatan sinar sama dengan
massa dan muatan elektron. -1 0 = -1 e0
o Berikut ini beberapa sifat alamiah sinar beta.
Mempunyai daya ionisasi yang lebih kecil dari sinar alfa.
Mempunyai daya tembus yang lebih besar daripada sinar alfa.
Dapat dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet
•
Sinar gamma
Sinar adalah berkas yang tidak mengalami simpangan di dalam medan listrik
maupun medan magnet.Ternyata sinar adalah gelombang elektromagnetik
seperti sinar X.Daya ionisasi sinar paling kecil dan daya tembusnya paling besar.
Sinar gamma memiliki beberapa sifat alamiah berikut ini.
Sinar gamma tidak memiliki jangkauan maksimal di udara, semakin jauh dari
sumber intensitasnya makin kecil.
Mempunyai daya ionisasi paling lemah.
Mempunyai daya tembus yang terbesar.
Tidak membelok dalam medan listrik maupun medan magnet.
9. • Peluruhan Inti
Seperti penjelasan di depan bahwa inti-inti yang tidak stabil akan
memancarkan zat-zat radioaktif. Misalnya memancarkan sinar α, sinar ini
adalah inti helium 2α4 berarti saat memancarkan sinar α akan terpancar 2
proton dan 2 neutron
. Perubahan N ini akan memenuhi deret dengan persamaan seperti
berikut.
•
•
•
•
dengan :
N = jumlah partikel sisa
N0 = jumlah partikel mula-mula
t = waktu meluruh
T = waktu paro
10. •
Alat Pencacah Radioaktif
•
Ionization Chambers
Lempeng-lempeng konduksi E dan E’ diletakkan didalam chamber/kamar I yang
erisi oleh gas atau udara pada tekanan atmosfer
•
Geiger Muller Counter (GM Counter)
Pencacah Geiger, atau disebut juga Pencacah Geiger-Müller adalah sebuah alat
pengukur radiasi ionisasi. Pencacah Geiger bisa digunakan untuk mendeteksi
radiasi alpha dan beta. Sensornya adalah sebuah tabung Geiger-Müller, sebuah
tabung yang diisi oleh gas yang akan bersifat konduktor ketika partikel atau foton
radiasi menyebabkan gas (umumnya Argon) menjadi konduktif. Alat tersebut akan
membesarkan sinyal dan menampilkan pada indikatornya yang bisa berupa jarum
penunjuk, lampu atau bunyi klik dimana satu bunyi menandakan satu partikel.
Pada kondisi tertentu, pencacah Geiger dapat digunakan untuk mendeteksi radiasi
gamma, walaupun tingkat reliabilitasnya kurang. Pencacah geiger tidak bisa
digunakan untuk mendeteksi neutron.
12. • Katoda yaitu dinding tabung logam yang merupakan
elektroda negatif. Jika tabung terbuat dari gelas maka
dinding tabung harus dilapisi logam tipis.
• Anoda yaitu kawat tipis atau wolfram yang
terbentang di tengah - tengah tabung. Anoda sebagai
elektroda positif.
• Isi tabung yaitu gas bertekanan rendah, biasanya gas
beratom tunggal dicampur gas poliatom (gas yang
banyak digunakan Ar dan He).
13. •
Apabila ke dalam labung masuk zarah radiasi maka radiasi akan mengionisasi gas
isian. Banyaknya pasangan eleklron-ion yang lerjadi pada deleklor Geiger-Muller
tidak sebanding dengan tenaga zarah radiasi yang datang. Hasil ionisasi ini disebul
elektron primer. Karena antara anode dan katode diberikan beda tegangan maka
akan timbul medan listrik di antara kedua eleklrode tersebut. Ion positif akan
bergerak kearah dinding tabung (katoda) dengan kecepatan yang relative lebih
lambat bila dibandingkan dengan elektron-elektron yang bergerak kea rah anoda
(+) dengan cepat. Kecepatan geraknya tergantung pada besarnya tegangan V.
sedangkan besarnya tenaga yang diperlukan untuk membentukelektron dan ion
tergantung pada macam gas yang digunakan. Dengan tenaga yang relatif tinggi
maka elektron akan mampu mengionisasi atom-atom sekitarnya. sehingga
menimbulkan pasangan elektron-ion sekunder. Pasangan elektron-ion sekunder
inipun masih dapat menimbulkan pasangan elektron-ion tersier dan seterusnya.
sehingga akan terjadi lucutan yang terus-menerus (avalence).
14. • Cloud Chamber
Cloud Chamber ditemukan oleh C.T.R Wilcon pada tahun 1912 (pada
prinsipnya uap yang jenuh dikondensasikan terutama pada partikelpartikel yang bermuatan ).
Chambers C diisi dengan udara bersih dan uap air yang jenuh pada
teneratur kamar, piston dapat jatuh bebas yang dapat menyebabkan
ekspansi mendadak dari campuran udara dan uap air, sehingga
temperaturnya turun dibawah suhu kamar maka uap air menjadi amat
jenuh.
Scintillation Counter
• Scintillator adalah substan yang bila ditumbuk oleh sebuah partikel
bermuatan misalnya sinar x, sinar , akan dihasilkan kilat/nyata dari cahaya,
biasanya adalah sodium iodide (NaI), Cesium Iodida (CeI). Nyala/kilat dari
cahaya dapat diubah menjadi puls-puls listrik oleh suatu system elektronik
yang disebut Scintillation Counter.
15. • Mengukur Radiasi Pengionisasi
• Efek-efek radiasi pengionisasi pada jaringan hidup (khususnya
jaringan tubuh kita) telah menjagi suatu pokok perhatian
masyarakay umum. Radiasi seperti itu timbul di alam dari sinar
kosmis dan juga dari elemen-elemen radioaktif didalam kerak bumi.
Radisi yang dibuat oleh manusia juga memberikan kontribusi,
termasuk sinar diagnostic dan sinar X untuk pengobatan dan radiasi
dari radio-nuklid yang digunakan didalam obat dan didalam
industry.
16. •
•
•
Alat dan Bahan
Alat
Adapun alat yang digunakan pada percobaan ini adalah :
a. Basis piring untuk radioaktivitas
1 buah
b. Pemegang tabung kontra
1 buah
c. Sumber tegangan pada fix magnet
1 buah
d. Kontra tabung tipe b
1 buah
e. Geiger muller counter
1 buah
f. Sumber Ra- 226,3KBq
1 buah
g. Plat dudukan pada fix magnet
3 buah
Bahan
Adapun bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah :
a. Material aluminium 0,27 mm
1 buah
b. Material aluminium 1,44 mm
1 buah
c. Material aluminium 1,99 mm
1 buah
d. Material aluminium 2,45 mm
1 buah
e. Material perpex 1,05 mm
1 buah
f. Material perpex 2,10 mm
1 buah
g. Material perpex 3,15 mm
1 buah
h. Kardus 12x 8 cm
1 buah
17. A. Prosedur kerja
Adapun prosedur kerja dari praktikum ini adalah :
1. Prinsip kerja Geiger muller
1. Memasukkan tabung Geiger muller counter di pemegang tabung counter.
Memposisi pemegangan tabung counter pada plat dasar sehingga ujung tabung
yang menunjuk langsung pada jarak 2 cm dari skala longitudinal.
2. Menghubungkan tabung counter untuk menghitung dan memilih 60 s untuk waktu
pengukuran.
3. Menempatkan pemegang sumber pada plat dasar. Menyesuaikan dengan sumber
radiasi.
4. Berhati-hati memindahkan pemegang sumber pada plat dasar, sehingga jarak
antara jendela tabung counter dan permukaan pintu keluar radiasi adalah 1 cm.
memastikanuntuk menghindari menyentuh jendela tabung counter dengan
pemegang sumber, ini pasti akan mengakibatkan kerusakan pada jendela tabung.
5. Mengaktifkan counter dan memulai prosedur pengukuran pertama dengan tombol
“start-stop”
6. Memperhatikan tingkat hitungan pada counter dan mencatat hasilnya pada table
pengamatan sebagai nilai Cudara .
7. Menahan selembar kertas antara permukaan pintu keluar radiasi dan jendela
tabung counter dan mengulangi pengukuran dengan mencatat hasilnya pada table
pengamatan sebagai nilai Ckertas.
8. Mengubah-ubah jarak sampai 2 cm dan melakukan berturut-turut dengan selisih 1
cm.
18. 2. Penentuan radiasi bahan
b. Untuk material aluminium
1. Memasukkan tabung Geiger muller counter di pemegang tabung counter.
menunjuk langsung pada jarak 2 cm dari skala longitudinal.
2. Memposisikan pemegang counter piring langsung didepan tabung counter.
3. Menempatkan pemegang sumber langsung didepan pada pemegang piring dan
memasukkan sumber radiasi.
4. Mengukur percobaan dengan memperhatikanhal-hal berikut :
a. Memindahkan sumber radiasi sampai 8 cm dari jendela tabung kountra.
b. Berhati-hati membuka tutup pelindung dari tabung kountra
c. Menghubungkan tabung counter dengan counter , memilih 60 s untuk
pengukuran dan memulai prosedur pengukuran pertama dengan symbol “startstop”.
d. Memasukkan angka hitungan pertama tanpa penghalang aluminium pada table
pengamatan dan mengulang pengukuran dua kali.
e. Mengulangi langkah (d) dengan penghalang plat aluminium dengan ketebalan
0,30 mm . dan mengulang pengukuran selama dua kali kemudian mencatat hasil
pengamatan pada table pengamatan .
f. Melepaskan plat aluminium dari pemegang piring dan melaksanakan
serangkaian pengukuran yang sama dengan ketebalan aluminium yang berbeda
yakni 0,50 mm, 1,47 mm, 1,75 mm kemudian mencatat hasil pengamatan pada
table pengamatan.
19. b. Untuk material perpex
1. Memasukkan tabung Geiger meller pengeras di pemegang tabung
counter pada plat dasar sehingga yang penanda positioning
memegang langsung pada tanda nol skala longitudinal.
2. Posisi pemegangan piringlangsung didepan tabung counter
3. Menempatkan pemegang sumber langsung didepan tabung pada
pemegang piring dan memasukkan sumber radiasi.
4. Mengatur percobaan dengan memperhatikan hal-hal berikut :
a.Memindahkansumber radiasi sampai 7cm dari jendela tabung
counter
b. berhati-hati membuka setiap pelindung dari countra.
c. Menghubungkan tabung countra untuk mea pilih 60 s untuk
pengukurandan memulai prosedur pengukuran pertama pada table
1 dan mengulang pengukuran dengan tombol “start-stop”
d.Memasukkan angka bilangan pertama pada table 1 dan mengulang
pengamatan 2 kali.
e.Mengatur plat perpex didalam plat ukur, menghitung tiga kali akan
memasukkan hasilnya pada table.
f. Melepaskan plat perpex terakhir dan memegang piring.
21. 2. Table 4.2 : radiasi bahan
Material : aluminium
t = 60 s
jarak = 7 cm
22. Table 4.3 : material perpex
t = 60 s
jarak = 7 cm
23. B. Analisis Data
1. Hubungan jarak kontra tabung terhadap tingkat radioaktif
dan pengamatan selubung udara dan karton.
• Menentukan
1. Untuk jarak 1 cm
29. • C. Analisis Grafik
Grafik 4.1 :Prinsip kerja Geger Muller
Hubungan antara C dengan jarak
2500
2000
1500
C paper
C air
1000
500
0
1
2
3
4
5
30.
31.
32. D. Pembahasan
Dari hasil pengamatan mengenai hubungan jarak kountra tabung terhadap
tingkat radioaktif dari pengamatan selubung udara dan kertas, serta percobaan
yang tentang radiasi .
Hubungan jarak terhadap tingkat radioaktif
Berdasarkan hasil pengamatan menggunakan waktu 60 s telah ditetapkan
dengan memanipulasi jarak yaitu 1 cm sampai 5 cm. Pada jarak 1 cm dengan
medium udara yaitu 2095 dan pada saat dihalangi oleh kertas di dapatkan 1306
maka untuk mendapatkan digunakan persamaan Cudara – Ckertas yaitu 789
sedangkan penentuan % dengan rumus /Cair maka diperoleh 37,66%. Pada jarak
2 cm diperoleh 939 Ckertas 621 dan % yaitu 33,86% dengan 318. Pada jarak 3 cm
diperoleh Cudara 588 dan Ckertas 357 dan 231, serta % adalah 39,28% . Pada
jarak 4 cm didapat Cudara 337 sedangkan Ckertas adalah 240 maka hasil dari 97 .
sehingga diperoleh % yaitu
33. 28,78%. Pada jarak 5 cm didapat Cudara 240 saedangkan Ckertas 168 maka
hasil dari 97. Sehingga diperoleh % yaitu 30,00 %.
Maka dapat kami simpulkan bahwa jarak pengaruhnya terhadap
tingkat radiasi yaitu semakin jauh jaraknya, maka radiasi yang dideteksi
pencacah Geiger muller semakin kecil.
2. Radiasi bahan
a. Material Aluminium
Pada percobaan ini diukur radiasi bahan berdasarkan
ketebalannya,diperoleh data untuk aluminium dengan ketebalan 0 mm
sebesar 142, untuk aluminiumdengan ketebalan 0,30 mm sebesar
82, untuk aluminium dengan ketebalan 0,50 mm sebesar 66, untuk
aluminium dengan ketebalan 1,47 mm sebesar 52, dan untuk aluminium
setebal 1,75 mm diperoleh 47. Maka dapat kami simpulkan bahwa
tebalnya suatu penghalang, dalam hal ini material aluminium
berpengaruh terhadap radiasi, yaitu semakin tebal suatu bahan
maka radiasi yang dihasilkan semakin kecil.
34. b. Matrial Perpex
Pada percobaan ini diukur tingkat radiasi bahan
berdasarkan ketebalannya, diperoleh data untuk
perpex dengan ketebalan 0 mm sebesar 142. Untuk
perpex dengan ketebalan 1,05 diperoleh 121, untuk
perpex dengan ketebalan 240 diperoleh sebesar
52, untuk perpex dengan ketebalan 3,15 diperoleh
sebesar 45, dan untuk perpex dengan ketebalan 4,20
diperoleh sebesar 47.
Maka dapat kami simpulkan bahwa tebalnya suatu
penghalang, dalam hal ini perpex berpengaruh
terhadap radiasi , yaitu semakin tebal penghalang
maka radiasi yang dihasilkan semakin kecil.
35. A. Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat kami tarik
berdasarkan percobaan ini ,yaitu :
1. Zat radioaktif yaitu zat yang dapat memancarkan radiasi
secara spontan tanpa pengaruh dari luar.
2. Prinsip kerja percobaan Geiger muller adalah dapat
digunakan untuk mendeteksi radiasi alfa dan beta.
Sensornya adalah , sebuah tabung Geiger yang diisi oleh
gas yang akan bersifat konduktor ketika partkel atau
proton radiasi yang menyebabakan gas (argon) menjadi
konduktif .alat tersebut bersifat sinyal yang menampilkan
pada indikatornya yang bias berupa jarak
penunjuk, lampu atau bunyi klik dimana satu jarak tabung
Geiger kontra.
.
36. 3. Semakin jauh jarak antara tabung Geiger kontra dengan
sumber radiasi maka persentase penurunan tarif hitungannya
yaitu akan semakin berkurang.
4. Kisaran partikel alfa dari perbandingan intensitas radiasinya
juga menggunakan kertas (kardus)radiasi sedikit, dibandingkan
dengan yang tidak menggunakan penghalang karena
disebabkan sebagai radiasi diserap oleh kertas.sedangkan
pada saat melewati penghalang maka semakin jauh jaraknya
seakin rendah tingkat radiasinya.
5. Ketebalan suatu bahan mempengaruhi tingkat
radiasinya, bahan material yang digunakan yaitu aluminium
dan perpex. Apabila semakin tebal bahan , maka akan
mengurangi intensitas radiasi yang dideteksi oleh pencacah
Geiger muller.
