Tiga kalimat ringkasan dokumen tersebut adalah: Dokumen tersebut membahas pembuatan keramik MgAl2O4 dengan metode sol gel untuk digunakan sebagai dosimeter radiasi UV, dimana hasil penelitian menunjukkan bahwa keramik dengan komposisi 51% MgO dan 49% Al2O3 memiliki sensitivitas terhadap radiasi UV yang lebih tinggi dibandingkan komposisi lainnya.

1. DAFTAR ISI
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir Tema : Peran Sains dan Teknologi Nuklir di Bidang
PTNBR – BATAN Bandung, 22 Juni 2011 Kesehatan, Lingkungan, Industri dan Pendidikan
dalam Mendukung Pembangunan Nasional
PEMBUATAN KERAMIK MgAl2O4 DENGAN METODE SOL GEL
UNTUK DOSIMETER UV
Hety Puspitasari1 dan Dani Gustaman Syarif2
1
Departemen Fisika, FPMIPA, Universitas Pendidikan Indonesia,
Jln.Dr Setiabudi 229, Bandung 40154, Indonesia
2
PTNBR-BATAN, Jln. Tamansari 71, Bandung, 40132, Indonesia
E-mail: danigus@batan.go.id, danigusta@yahoo.com.
ABSTRAK
PEMBUATAN KERAMIK MgAl2O4 DENGAN METODE SOL GEL UNTUK DOSIMETER UV.
Studi pembuatan keramik MgAl2O4 dengan metode sol gel untuk dosimeter UV telah dilakukan. Keramik
MgAl2O4 dibuat dengan tiga variasi komposisi yaitu 48 % MgO dan 52 % Al2O3, 50 % MgO dan 50 %
Al2O3, serta 51 % MgO dan 49 % Al2O3 dalam bentuk pelet pada suhu sinter 14000C dan waktu sinter 2
jam di dalam atmosfer udara. Analisis struktur kristal dilakukan dengan menggunakan difraksi sinar –X
(XRD). Hasil analisis XRD memperlihatkan bahwa pelet keramik MgAl 2O4 dengan tiga variasi
komposisi telah berhasil dibuat dan memiliki struktur kristal yang sama yaitu kubik spinel. Iradiasi
ultraviolet (UV) dilakukan selama 24 jam pada suhu ruang dan dibaca dengan TLD reader. Hasil
pengujian sifat dosimetrik berdasarkan tampilan kurva pancar hasil pembacaan TLD Reader
memperlihatkan bahwa pelet MgAl2O4 dengan tiga variasi komposisi memiliki potensi untuk dosimeter
UV. Keramik MgAl2O4 komposisi 51 % MgO dan 49 % Al2O3 lebih sensitif terhadap radiasi UV
dibandingkan dengan keramik komposisi 48 % MgO dan 52 % Al2O3, 50 % MgO dan 50 % Al2O3.
Kata kunci: MgAl2O4, sol gel, dosimeter, radiasi UV
ABSTRACT
FABRICATION OF MgAl2O4 CERAMICS USING SOLGEL METHOD FOR UV RADIATION
DOSIMETER. A study of MgAl2O4 ceramics fabrication using the sol gel method for UV radiation
dosimeter has been carried out. Ceramics of MgAl2O4 with compositions 48 % MgO and 52 % Al2O3,
50 % MgO and 50 % Al2O3, and 51 % MgO and 49 % Al2O3 were produced into pellet form with
sintering temperature of 14000C and sintering time of 2 hours in air atmosphere. Crystal structure was
analyzed using an X-Ray Diffractometer (XRD). The XRD Analyses result showed that the pellet
ceramics of MgAl2O4 with three composition variations had been successfully produced and
crystallized in similar crystal i.e. cubic spinel. The UV irradiation was done for 24 hours at room
temperature and read using a TLD Reader. Testing results based on glow curves resulted from the TLD
Reader showed that the MgAl2O4 pellets with the three composition variations were potential for the UV
radiation dosimeter. Ceramic of MgAl2O4 with composition 51 % MgO and 49 % Al2O3 was more
sensitive to UV radiation than those of composition 48 % MgO and 52 % Al2O3, and 50 % MgO and 50
% Al2O3.
Keywords: MgAl2O4, sol gel, dosimeter, UV radiation
1. PENDAHULUAN atmosfer bumi menimbulkan kekhawatiran
masyarakat akan adanya efek yang merugikan
Semakin menipisnya lapisan ozon pada tubuh apabila terkena paparan radiasi ultraviolet
300

2. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir Tema : Peran Sains dan Teknologi Nuklir di Bidang
PTNBR – BATAN Bandung, 22 Juni 2011 Kesehatan, Lingkungan, Industri dan Pendidikan
dalam Mendukung Pembangunan Nasional
(UV) yang dipancarkan matahari dalam jangka mentah. Pelet mentah yang dihasilkan disinter
waktu yang lama. Radiasi UV-C (100 nm – 280 pada suhu 14000C selama 2 jam di dalam
nm) dan UV-B (280 nm – 315 nm) memiliki atmosfer udara.
potensi dapat menyebabkan kanker dan katarak, Analisis struktur kristal dilakukan dengan
sedangkan radiasi UV-A (315 nm – 400 nm) menggunakan difraksi sinar-X (XRD), bertujuan
memiliki pengaruh biologis yang kecil untuk melihat struktur kristal yang terbentuk.
dibandingkan dengan UV-V dan UV-B [1,2]. Sifat dosimetrik keramik dipelajari dengan
Hal tersebut menarik perhatian banyak peneliti melihat kurva pancar pada alat baca TLD
untuk mengembangkan dosimeter UV guna Reader HARSHAW 3000A di PTNBR-BATAN.
mengukur radiasi UV. Pengujian sifat dosimetrik dilakukan sebelum
Pembuatan dosimeter dari keramik telah dan setelah iradiasi UV pada suhu ruang.
dilakukan oleh T.Rivera Montalvo, et.al dengan Iradiasi ultraviolet (UV) pelet sinter dilakukan
memanfaatkan mineral ZrO2 + PTEE yang selama 24 jam pada suhu ruang.
dibandingkan dengan mineral oksida Al2O3:C
yang berbentuk pelet yang memiliki
karakteristik termoluminesent (TL) [1]. Pada 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
dasarnya, material yang berpotensi memiliki
karakteristik termoluminesent (TL) adalah 3.1. Analisis difraksi sinar-X (XRD)
material yang memiliki cacat kekosongan
(vakansi). Cacat kekosongan tersebut berperan Pola difraksi sinar-X (XRD) pelet keramik
sebagai trap/perangkap-perangkap muatan. MgAl2O4 komposisi 48 % MgO dan 52 %
Material tersebut dapat dibuat dari mineral- Al2O3, 50 % MgO dan 50 % Al2O3 serta 51 %
mineral oksida seperti ZnO [3], dan MgO [4] MgO dan 49 % Al2O3 yang disinter pada suhu
dan mineral yang bersifat phosfor seperti CaF2, 14000C selama 2 jam diperlihatkan pada
SrF2, BaF2 [5], Gd2O3, La2O dengan Gambar 1-3. Hasil analisis XRD dengan
pendopingnya seperti Eu, Tb [2]. menggunakan pola difraksi standar JCPDS
Pada penelitian ini akan dilakukan studi MgAl2O4 memperlihatkan bahwa MgAl2O4
pembuatan keramik MgAl2O4 yang dibuat dari yang dibuat berstruktur kubik, yang merupakan
campuran mineral oksida MgO dan Al2O3 yang matriks utamanya. Pola difraksi gambar 1-3
diproduksi dengan menggunakan metode sol gel memperlihatan bahwa pembentukan MgAl2O4
dan berbentuk pelet untuk dosimeter UV. berlangsung sempurna.
Karakteristik sifat fisis yang dilakukan adalah
karakteristik struktur kristal dengan
menggunakan difraksi sinar –X (XRD) dan
penngujian sifat dosimetrik pada tampilan kurva
pancar hasil bacaan TLD Reader HARSHAW
3000A guna mengetahui respon radiasi UV.
2. BAHAN DAN TATA KERJA
Keramik MgAl2O4 dengan cara solgel dari
bahan dasar Mg klorida dan Al klorida.
Komposisi diatursehingga keramik MgAl2O4
yang dibuat akan memiliki komposisi sebagai
berikut, 48 % MgO dan 52 % Al2O3, 50 %
MgO dan 50 % Al2O3 serta 51 % MgO dan 49 Gambar 1. Pola difraksi sinar-X (XRD) pelet
% Al2O3. Serbuk Mg klorida dan Al klorida MgAl2O4 komposisi 48 % MgO dan 52 % Al2O3
dilarutkan dengan akuades dan dicampur dengan yang disinter pada suhu 14000C selama 2 jam.
asam sitrat dengan konsentrasi sedemikian
sehingga perbandingan mol asam sitrat dan ion
logamsama dengan 1 (satu). Larutan dipanaskan
pada suhu sekitar 80oC hingga membentuk gel.
Gel dipanaskan dan dikalsinasi pada suhu 700oC
selama 2 jam.
Serbuk MgAl2O4 yang diperoleh dipres
dengan tekanan 50 kg/cm2 dan diperoleh pelet
301

3. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir Tema : Peran Sains dan Teknologi Nuklir di Bidang
PTNBR – BATAN Bandung, 22 Juni 2011 Kesehatan, Lingkungan, Industri dan Pendidikan
dalam Mendukung Pembangunan Nasional
Gambar 4. Kurva pancar sebelum iradiasi UV
pelet MgAl2O4 komposisi (48:52) % yang disinter
Gambar 2. Pola difraksi sinar-X (XRD) pelet pada suhu 1400oC selama 2 jam.
MgAl2O4 komposisi 50 % MgO dan 50 % Al2O3
yang disinter pada suhu 1400oC selama 2 jam.
Gambar 5. Kurva pancar sebelum iradiasi UV
Gambar 3. Pola difraksi sinar-X (XRD) pelet pelet MgAl2O4 komposisi (50:50) % yang disinter
MgAl2O4 komposisi 51 % MgO dan 49 % Al2O3 pada suhu 1400oC selama 2 jam.
yang disinter pada suhu 1400oC selama 2 jam.
3.2. Kurva Pancar
Untuk mengetahui pelet keramik MgAl2O4
menyerap energi radiasi UV atau tidak maka,
pembacaan kurva pancar TLD dilakukan
sebelum dan setelah iradiasi UV. Kurva pancar
hasil pembacaan TLD pelet MgAl2O4 dalam tiga
variasi komposisi yang disinter pada suhu
14000C selama 2 jam sebelum iradiasi UV
diperlihatkan pada Gambar 4-6. Terlihat pada
kurva pancar tersebut tidak ada puncak TL.
Gambar 6. Kurva pancar sebelum iradiasi UV
pelet MgAl2O4 komposisi (51:49) % yang disinter
pada suhu 1400oC selama 2 jam.
302

4. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir Tema : Peran Sains dan Teknologi Nuklir di Bidang
PTNBR – BATAN Bandung, 22 Juni 2011 Kesehatan, Lingkungan, Industri dan Pendidikan
dalam Mendukung Pembangunan Nasional
Kurva pancar hasil pembacaan TLD yang
menggambarkan kondisi sinyal TL pelet
MgAl2O4 dengan 3 variasi komposisi yang
disinter pada suhu 14000C selama 2 jam setelah
iradiasi UV selama 24 jam diperlihatkan pada
Gambar 7-9. Dapat dilihat dari ketiga kurva
pancar hasil pembacaan TLD tersebut memiliki
puncak TL, artinya bahwa pelet MgAl2O4
menyerap energi radiasi UV. Energi radiasi UV
tersebut dikeluarkan dalam bentuk cahaya
tampak sebagai akibat pemanasan instrument
TLD Reader yang dapat dilihat melalui
penampakan kurva pancar. Luas daerah dibawah
kurva merupakan besar dosis yang dapat diserap
Gambar 9. Kurva pancar hasil bacaan TLD
oleh sampel MgAl2O4. setelah iradiasi UV selama 24 jam pelet MgAl2O4
komposisi (51:49) % yang disinter pada suhu
14000C selama 2 jam.
Data hasil cacahan radiasi dari TLD yang
menginformasikan intensitas termoluminesent
(intensitas TL) dari ketiga sampel pelet
MgAl2O4 dengan tiga variasi komposisi
diperlihatkan melalui Gambar 10.
Gambar 7. Kurva pancar hasil bacaan TLD
setelah iradiasi UV selama 24 jam pelet MgAl2O4
komposisi (48:52) % yang disinter pada suhu
1400oC selama 2 jam.
Gambar 10. Grafik intensitas TL sampel pelet
MgAl2O4 yang dinyatakan dalam satuan nano-
coulomb.
Pada Gambar 10, terlihat dengan jelas
bahwa pelet MgAl2O4 dengan komposisi (51:49)
% memiliki intensitas TL lebih besar
dibandingkan dengan komposisi (48:52) % dan
Gambar 8. Kurva pancar hasil bacaan TLD
setelah iradiasi UV selama 24 jam pelet MgAl2O4 (50:50) %. Artinya bahwa jumlah energi radiasi
komposisi (50:50) % yang disinter pada suhu yang dikeluarkan MgAl2O4 tersebut, sebagai
1400oC selama 2 jam. hasil dari penyerapan energi radiasi, lebih besar
dibandingkan dengan komposisi (48:52) % dan
(50:50) %. Dapat dikatakan MgAl2O4 dengan
komposisi (51:49) % lebih sensitif.
Kemungkinan karena pada keramik ini cacat
kristal lebih banyak dikandung yang dapat
menjadi trap atau jebakan bagi pembawa
muatan.
303

5. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir Tema : Peran Sains dan Teknologi Nuklir di Bidang
PTNBR – BATAN Bandung, 22 Juni 2011 Kesehatan, Lingkungan, Industri dan Pendidikan
dalam Mendukung Pembangunan Nasional
4. KESIMPULAN 5. DAFTAR PUSTAKA
Pelet keramik MgAl2O4 yang diproduksi 1. Rivera, M.T., Mater. Sci. (2005) 373-370.
dengan menggunakan metode sol gel dengan 2. Amin, Y.M., The Asian Physics
komposisi 48 % MgO dan 52 % Al2O3, 50 % Symposium, Bandung, (2007).
MgO dan 50 % Al2O3, 51 % MgO dan 49 % 3. Hullavard, S.S., Nanoscale Rest Left., 2
Al2O3 memiliki potensi untuk dosimeter radiasi (2007) 161-167.
UV. Pelet keramik MgAl2O4 komposisi 51 %
MgO dan 49 % Al2O3 lebih sensitif terhadap 4. Kadri D., J. App. Sci. 7 (6) (2007) 810-814.
radiasi UV dibandingkan dengan komposisi 48
% MgO dan 52 % Al2O3, 50 % MgO dan 50 % 5. Kirsh, Y., J. De Physique C7 (1976) 216.
Al2O3.
6. DISKUSI
Supandi Suminta:
1. Mohon penjelasan pola difraksi yang dihasilkan pada analisis XRD?
2. Dari pembuatan dengan metode sol gel, apakah ada kemungkinan tertentu bahan lain selain
MgAl2O4?
3. Bahan ini termasuk kristal apa?
Hety Puspitasari:
1. Sudah dijelaskan, tidak ada perbedaan pada puncak-puncak.
2. Pada penelitian ini yang kami gunakan hanya MgAl204 saja.
3. MgAl204 berstruktur kristal kubik spinel.
Guntur Daru Sambodo:
Bagaimana kemampuan bahan yang dihasilkan dalam penelitian ini sebagai dosimeter?
Hety Puspitasari:
Penelitian ini memilih sampel mana yang lebih sensitive terhadap radiasi UV. Bahan yang menyerap UV
lebih banyak memiliki kurva pancar yang lebih besar.
304
DAFTAR ISI