Modul Pembuatan Gips (Sulfatasi)

PETUNJUK PRAKTIKUM

MATERI : PEMBUATAN DETEKTOR CLOUD CLOUD CHAMBE R  DENGAN SUMBER RADIASI ALPHA, BETA, DAN GAMMA

Asisten

: Maria Christina P, S.ST, M.Eng Lutfi Aditya H, M.Sc

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL YOGYAKARTA 2018

PEMBUATAN DETEKTOR CLOUD CLOUD CHAMBE R  DENGAN SUMBER RADIASI ALPHA, BETA, DAN GAMMA

I.

TUJUAN

Tujuan dilakukannya praktikum pembuatan detektor cloud chamber dengan sumber radiasi alpha, beta dan gamma ini antara lain : a. Mempelajari teori mengenai cloud chamber.  b. Mempelajari cara membuat cloud chamber .

II.

DASAR TEORI 2.1. Pengertian Detektor C loud Cham C hamber  Wilson

Detektor Radiasi adalah alat yang yang bekerja atas dasar interaksi antara sinar radio aktif dengan suatu bahan yang terkena radiasi tersebut. Hampir semua detektor radiasi energi tinggi bekerja berdasarkan prinsip bahwa radiasi akan memberikan energi pada elektron-elektron dalam bahan yang dilewatinya. Sehingga elektron keluar dari atom dan atomnya menjadi yang positif, peristiwa ini disebut ionisasi. Adanya ionisasi inilah yang menyebabkan timbulnya respons, yang nantinya diubah menjadi sinyal yang mudah ditangkap oleh panca indra manusia. Detektor radiasi sinar radioaktif tersebut adalah pencacah Geiger Muller, emulsi film, cloud chamber Wilson, dan sintilat or. Detektor cloud chamber   merupakan metode alternatif untuk mendeteksi radiasi. Detektor cloud chamber   Wilson merupakan suatu peralatan untuk mendeteksi dan mengidentifikasi lintasan partikel atomik dan lintasan partikel ini  juga dapat didokumentasikan atau dipotret. Detektor ini i ni dapat menunjukkan jejak atau lintasan partikel dalam ruangan atau cloud chamber . Bentuk jejak-jejak kabut yang dihasilkan pada cloud chamber bergantung pada partikel-partikel radioaktif yang digunakan. Dengan demikian, jejak-jejak ini dapat digunakan sebagai petunjuk untuk mengenali jenis partikel radioaktif itu.

2.2. Bagian  –  Bagian  Bagian Detektor C loud Cham C hamber  Wilson

Detektor Cloud Chamber Wilson Chamber  Wilson terdiri atas

:

a. Tabung berbentuk silinder yang terbuat dari kaca transparan sebagai tempat cairan.  b. Piston yang dapat bergerak bebas pada bagian bawah silinder, piston dapat  bergerak naik turun dan sistem ini kedap udara, piston ini digunakan untuk mengatur tekanan. c. Jendela gelas disamping silinder d. Sampel radioaktif

C hambe ber  Wilson 2.3. Cara Kerja C loud Cham

Alat ini terdiri atas bejana kaca yang tertutup oleh penghisap dan berisi udara super jenuh yang disinari cahaya terang. Karena cloud chamber Wilson  bekerja atas dasar ionisasi yaitu sinar radioaktif mengionkan molekul-molekul gas atau udara yang jenuh uap air yang dilaluinya. Jika sejenis sinar radioaktifnya  berbeda maka berbeda pula daya ionisasi dan bentuk lintasannya. lintasannya. Jika ion berada dalam uap superjenuh, uap akan mengembun menjadi tetesan cairan di sekeliling ion itu. Pengamatan ini merupakan landasan cloud chamber yang dikemukakan oleh C.T.R. Wilson dalam tahun 1907.

Source : Arthur Beiser, 1982:463

Dalam bentuk sederhana (Gambar di atas), cloud chamber terdiri dari sebuah tabung dengan dengan keping gelas sebagai salah satu ujungnya dan pengisapnya diturunkan dengan cepat, uap akan mengembang dan akan mendingin menjadi keadaan superjenuh (udara yang

masih dapat didinginkan tanpa terjadi

 pengembunan sehingga menghasilkan kabut). Jika partikel bermuatan (zat radioaktif)

melalui kamar ini tepat tepat pada saat tersebut, ion yang yang terbentuk

sepanjang lintasannya akan berlaku sebagai inti pengembunan sehingga terbentuk tetesan cairan dari uap itu. Bila zat yang masuk ke dalam kamar mampu memancarkan cahaya, maka embun itu akan menghamburkan cahaya. Lintasan sinarnya tampak seperti garis kabut. Garis kabut ini dapat diamati atau dipotret . Identitas dan energi awal partikel yang terhenti dalam kamar tersebut dapat ditentukan dari panjang jejak dan tebal jejak itu. Karena kerapatan campuran udara dan air sangat rendah, partikel berenergi tinggi biasanya melewati kamar itu, tetapi jika kamar itu diletakkan dalam medan magnetik, lengkungan jejak itu mengungkapkan momentum partikel seperti itu dan juga menentukan tanda muatannya. Keefektifan cloud chamber banyak diperbesar dengan memakai alat cacah Geiger eksternal untuk memicu pengembangan ketika alat itu mengindra kedatangan sebuah partikel. Pengembangan berlangsung pada waktu singkat, tetapi penggabungan kembali ion dalam kamar berlangsung lambat dan jejak ion  bertahan cukup lama sehingga metoda ini bekerja bekerja baik. 2.4. Detektor C loud C hamber Wi lson Gambar 1. Rangkaian Alat Detektor Cloud Chamber Wilson

Gambar 2. Jejak yang Dihasilkan

2.5. Kelebihan dan Kekurangan detektor Cloud chamber Wilson

a. Kelebihan Detektor Cloud Chamber Wilson Chamber  Wilson

:

Dapat mendeteksi jejak partikel dari sinar radioaktif, dan jejakya dapat dilihat dan didokumentasikan dengan potret  b. Kekurangan Detektor Cloud Chamber Wilson Chamber  Wilson

:

Bertahannya jejak partikel yang lama sehingga harus dibersihkan dengan memakai medan listrik untuk menghilangkan ionnya sehingga memakan waktu yang lama.

2.6. Fungsi Detektor C loud Cha C ham mber Wilson

a. Untuk keperluan proteksi radiasi, yaitu memantau adanya radiasi pengion. Alat ukur yang digunakan dalam proteksi radiasi harus mampu memantau berbagai macam jenis radiasi dan dapat melayani berbagai macam keperluan, misalnya mengukur laju dosis radiasi dan tingkat kontaminasi,  baik dari alfa, beta, gamma/sinar-X maupun neutron.

 b. Jejak-jejak yang dihasilkan pada cloud chamber  ini   ini dapat digunakan sebagai  petunjuk untuk mengenali mengenali jenis partikel radioaktif.

III.

METODE PELAKSANAAN 3.1. ALAT DAN BAHAN 3.1.1.

Alat Kerja

Alat yang digunakan pada praktikum ini antara lain

:

a. Senter  b. Syringe

3.1.2.

Bahan Kerja

Bahan yang digunakan pada praktikum ini antara lain a.

Sumber radioaktif α, β, γ

 b.

Kawat

c.

Double tape

d.

Aqua gelas

e.

Alkohol

f.

Dry ice

g.

Busa/Spons

:

3.2. LANGKAH KERJA

a. Bahan yang ada disusun menjadi seperti gambar berikut

BUSA

WADAH CUP GELAS CHECK SOURCE

 b. Busa ditempel pada dinding bagian atas dengan menggunakan double tape. c. Sumber Radioaktif Radioaktif α pada dinding bagian bawah  bawah   (bagian yang bisa dibuka tutup) dengan menggunakan double tape. tape . CHECK SOURCE

d. Tutup terlebih dulu dilepas dan busa yang sudah tertempel pada dinding  bagian bawah dibasahi dengan alkohol. Alkohol diteteskan secara merata sampai semua basah namun jangan sampai menetes. e. Cup gelas transparan kembali ditutup dengan rapat dengan menggunakan selotip.

f.

Cup gelas kemudian ditempatkan di atas dry ice pada ice pada bagian bawah

g. Amati fenomena yang terjadi dengan menggunakan senter didalam ruangan gelap. h. Langkah a-f a-f kembali diulang untuk sumber radioaktif β, dan γ.

IV.

DATA PENGAMATAN 4.1. Sumber Radioaktif

a. Pemancar Alpha  b. Pemancar Beta c. Pemancar Gamma

V.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.  How To Build A Cloud Chamber . Diakses pada tanggal 15 Juli 2018 pukul 18.00 WIB. Arya, Wisnu. 2007. Teknologi Nuklir Proteksi Radiasi dan Aplikasinya. Aplikasinya . Yogyakarta : Andi. Beiser, Arthur. 1982.  Konsep Fisika Modern. Modern. Bandung; Erlangga. Gerts, David. 2010.  Jurnal Nuclear Material Accountability Applications of a Continuous Energy and Direction Gamma Ray Detector . Detector . USA: Idaho National Laboratory. Muljono. 2003. Fisika 2003.  Fisika Modern. Modern. Yogyakarta: Andi. Murdeka, Bambang dkk. 2010.  Fisika dasar listrik-magnet-optika-fisika modern. modern. Yogyakarta : Andi. Prihatiningsih, Maria Christina. 2018.  Penjelasan Praktikum ATN : Detektor Cloud Chamber . Yogyakarta : STTN-BATAN