Teks penuh

(1)

DESAIN SISTEM ELEKTRODEPOSISI UNTUK SUMBER RADIOAKTIF

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

Oleh

ADE MAWADAH

103097029830

PROGRAM STUDI FISIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

(2)

PENGESAHAN UJIAN

Skripsi ini berjudul “ Desain Sistem Elektrodeposisi Untuk Sumber

Radioaktif ” yang ditulis oleh Ade Mawadah, NIM 103097029830 telah diuji dan

dinyatakan lulus dalam sidang Munaqosyah Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta pada Tanggal 24 Juni 2008.

Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana

strata satu (S1) program studi Fisika.

Menyetujui;

Penguji 1 Penguji 2

Edi Sanjaya, M.Si Arif Tjahjono, ST, M. Si

NIP. 150 321 586 NIP.150

Pembimbing 1 Pembimbing 2

Drs. Gatot Wurdiyanto, M.Eng Ambran Hartono, M.Si

NIP . 330 002 637 NIP. 150 321 588

Mengetahui;

Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Ketua Program Studi Fisika

DR. Syopiansyah Jaya Putra, M.Sis Drs. Sutrisno, M.Si

(3)

PERNYATAAN

DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI BENAR HASIL

KARYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN SEBAGAI SKRIPSI

ATAU KARYA ILMIAH PADA PERGURUAN TINGGI ATAU LEMBAGA

MANAPUN.

Jakarta, Juni 2008

Ade Mawadah

103097029830

(4)
(5)

ABSTRAK

DESAIN SISTEM ELEKTRODEPOSISI UNTUK SUMBER

RADIOAKTIF. Telah dibuat desain sistem elektrodeposisi untuk sumber radioaktif. Sistem ini diperlukan untuk membuat sumber standar radioaktif bentuk luasan yang disiapkan dengan metode elektroplating. Prinsip dasar desain ini menggunakan metode elektroplating logam pada suatu material. Sumber radioaktif yang akan dilapis pada suatu penyangga sumber adalah pemancar beta Sr-90 dan pemancar alpha Am-241. Sumber yang dibuat sebanyak 5 buah ( Sr-90 dan Am-241). Pengujian sistem ini dilakukan dengan mengukur hasil proses elektrodeposisi menggunakan detektor XETEX 560 A. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa sistem tersebut yang telah dibuat dengan metode ini dapat berfungsi dengan baik. Dari hasil ini diharapkan dapat memenuhi akan sumber standar dalam negeri.

(6)

ABSTRACT

THE DESIGN OF ELECTRODEPOSITION SYSTEM, FOR

(7)

Bismillaahirrahmaanirrahiim

Assalamu’alaikum Wr.Wb

Alhamdulillah, segala puji serta syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat

dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul “Desain

Sistem Elektrodeposisi Untuk Sumber Radioaktif ”.

Penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat kelulusan di

dalam menyelesaikan program S1 jurusan Fisika Instrumentasi pada Universitas

Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, dan skripsi ini merupakan hasil dari apa

yang di dapat dari hasil lapangan di Laboratorium standardisasi PTKMR-BATAN

Pasar Jumat Jakarta.

Menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan kesalahan dalam

penulisan tugas akhir ini yang disebabkan keterbatasan akan pengetahuan penulis.

Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Dr. Syopiansyah Jaya Putra, M. Sis selaku Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi

2. Dr. Sutrisno, M.Si selaku Ketua prodi Fisika UIN Jakarta

3. Drs.Gatot Wurdiyanto, M.Eng selaku dosen pembimbing I dan kepala

Lab.Standardisasi PTKMR-BATAN Pasar Jumat Jakarta yang telah

mengizinkan penulis melakukan penelitian dan banyak memberikan masukan

ilmu dan saran bagi penulis dengan kesabarannya.

4. Bapak Ambran Hartono, M.Si selaku Dosen Pembimbing II di Jurusan Fisika

yang telah memberikan sumber ilmu selama kuliah sampai selesainya skripsi

ini.

5. Bapak Arif Tjahjono,ST.M.Si dan Pak Edi Sanjaya,M.Si selaku dosen Fisika.

6. Bapak Holnisar, Bpk Wijono, Bpk Hermawan, Mas Agung, dan Ibu Rosdiani

yang juga telah membantu dan menemani penulis dalam penelitian dan

penyusunan sehingga dapat terselesaikan tugas akhir ini, terima kasih banyak

semuanya,,,

(8)

7. Yang tak pernah aku lupa adalah kepada Allah SWT, kedua orang tuaku yang

telah banyak memberikan dorongan baik moril maupun materil yang tidak

terkira juga semangat dan dorongan yang tak henti, skripsi ini adalah bukti

janjiku.

8. Kepada sahabat-sahabatkuku angkatan 2003 fisika, nengsih partner TA ku,

sari, iin, nia, nanank, dan semua sahabatku yang tak dapat kusebutkan.

9. Terima kasih kepada teteh umi, k’ jamal, wafiq keponakanku, k’ wahyu, nden,

juga k’ yusuf atas support dan do’a agar terus semangat…!spirit, confidance

and smile…

10. Dan semua pihak yang telah membantu terselesaikannya tugas akhir ini.

Tidak ada sesuatu yang sempurna, begitu juga dengan skripsi ini, oleh karena

itu saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan untuk skripsi yang

akan datang, semoga skripsi ini berguna bagi penulis khususnya dan bagi

pembaca pada umumnya, sehingga dapat memberikan masukan dan sumber ilmu

bagi kita semua.

Semoga Allah SWT melimpahkan rahmat kepada kita semua.

Wassalaamu’alaikum Wr.Wb.

Jakarta, 24 Juni 2008

Penulis

(9)

DAFTAR ISI

2.1. Pengertian Elektroplating ... 5

2.2. Dasar Elektroplating Perak ... 6

2.2.1. Sistem bak ... 7

2.2.2. Hukum faraday ... 9

3.1. Karakteristik Baja Stainless ... 10

3.2. Radioaktivitas ... 11

2.4.1. Aktivitas Zat Radioaktif ... 12

2.4.2. Radiasi Hasil Peluruhan Inti ... 13

2.4.3. Karakteristik Sumber Radiasi dari Radioanuklida ... 16

(10)

BAB III METODE PENELITIAN ... 20

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ... 20

3.2. Prosedur Kerja ... 20

3.2.1. Peralatan ... 20

3.2.2. Bahan ... 20

3.2.3. Cara kerja ... 21

3.3. Pengujian ... 26

3.4. Pengolahan Data ... 27

3.4.1. Data ... 27

3.4.2. Hasil Perhitungan ... 27

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 29

4.1. Hasil Desain Sumber Radioaktif Dengan cara elektroplating ... 29

4.2. Pengukuran Aktivitas ... 38

4.3. Hasil Perhitungan dan Pengolahan Data ... 39

BAB V PENUTUP ... 41

5.1. Kesimpulan ... 41

5.2. Saran ... 41

DAFTAR ACUAN ... 42

(11)

DAFTAR GAMBAR

1. Gambar 2.1 Bagan peluruhan Strontium-90 ... 15

2. Gambar 2.2 Bagan peluruhan Americium-241 ... 15

3. Gambar 3.1 Peralatan penunjang elektroplating zat radioaktif ... 21

4. Gambar 3.2 Skematik prosedur standar proses elektroplating ... 25

5. Gambar 3.3 Alat ukur radiasi XETEX 560 A ... 27

6. Gambar 4.1 Desain sistem elektroplating zat radioaktif ... 28

7. Gambar 4.2 Bagan sistem elektroplating ... 29

8. Gambar 4.3 Hasil elektroplating sumber radioaktif ... 30

(12)

DAFTAR TABEL

1. Tabel 4.1 Data hasil pengukuran Sr-90 ... 31

2. Tabel 4.2 Data Background ... 32

3. Tabel 4.3 Hasil koreksi terhadap Background ... 32

4. Tabel 4.4 Hasil pengukuran aktivitas sampel ... 33

5. Tabel 4.5 Data hasil pengukuran Am-241 ... 33

6. Tabel 4.6 Data Background ... 34

7. Tabel 4.7 Hasil koreksi terhadap Background ... 34

8. Tabel 4.8 Hasil pengukuran aktivitas sampel ... 35

9. Tabel 4.4.1 Aktivitas sumber standar pada saat pengukuran ... 39

(13)

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 ... 43

1. Data cacah Sr-90 (elektrodeposisi) ... 43

2. Hasil perhitungan Sr-90 ... 45

LAMPIRAN 2 ... 48

1. Data cacah Am-241(elektrodeposisi) ... 48

2. Hasil perhitungan Am-241 ... 49

LAMPIRAN 3 ... 52

1. Gambar Power Supply DC... 52

(14)

BAB I PENDAHULUAN

1. 1. Latar Belakang

Industri logam di Indonesia saat ini maju dengan sangat pesat,

termasuk berbagai alat pendukungnya. Untuk menjaga ketahanan logam

terhadap korosi dan karat, demi efisien biaya namun dengan kualitas yang

baik dan tetap menarik, sistem elektroplating sangat tepat dikemukakan.

Oleh karena itu, harus dilakukan upaya peningkatan kualitas produk

tersebut, misalnya dengan penerapan teknologi pelapisan krom

(electroplating) sehingga dapat mencegah terjadinya korosi dan juga dapat

memperbaiki penampilan produk. Perangkat peradaban dan kesejahteraan

yang semakin canggih telah menghasilkan banyak hal bagi umat manusia.

Salah satu industri yang bergerak dalam bidang pengerjaan akhir yang

berkaitan untuk meningkatkan penampilan barang produksi dan logam

adalah industri elektroplating.

Pada dasarnya teknik pelapisan logam, electroplating, bertujuan untuk

melapisi logam agar tahan terhadap karat dan juga untuk menambah nilai

keindahannya. Pelapisan logam dapat berupa lapis seng atau zink, perak,

emas, tembaga, nickel, galfanis, chrome atau krom.

Standardisasi pada Pusat Teknologi Keselamatan Radiasi dan

Metrologi Radiasi ( PTKMR ) - BATAN Pasar Jumat - Jakarta, mempunyai

program mengembangkan pembuatan sumber standar radioaktif dengan

(15)

alpha. Sumber standar radioaktif jenis lain banyak digunakan dalam bidang

industri untuk mengkalibrasi alat ukur radiasi maupun sebagai perangkat

Quality Control (kendali mutu). Pengembangan metode ini perlu dilakukan

untuk melepaskan diri dari ketergantungan pada produk luar dan pada

desain ini yang dibutuhkan adalah sumber standar bentuk luasan yang

dipreparasi dengan cara elektroplating. Selain itu sumber standar yang

disiapkan dengan metode ini harganya sangat mahal, sehingga akan

mempengaruhi perekonomian dalam negeri. Untuk itu perlu mendesain

sistem elektroplating sendiri. Bahan penyangga yang dipilih adalah logam

platina yang digunakan sebagai anoda tak larut dan tidak mudah korosi.

Sebagai bahan pelapis adalah sumber radioaktif Sr-90 dan Am-241.

Sr-90 dan Am-241 perlu diproses secara elektroplating agar bahan

radioaktif Sr-90 dan Am-241 dapat melekat secara kompak atau solid dan

tidak lepas, sehingga penggunaannya lebih efektif dan efisien. Penyiapan

sampel radioaktif dengan proses elektroplating memungkinkan zat

radioaktif digunakan tanpa pelapisan lagi. Kemampuan untuk membuat

sumber standar radioaktif yang dipreparasi dengan cara elektroplating

diharapkan dapat memenuhi kebutuhan akan sumber standar dalam negeri.

Berdasarkan latar belakang seperti di atas, penulis melakukan

penelitian dan dituangkan dalam skripsi ini dengan judul “ DESAIN

SISTEM ELEKTRODEPOSISI UNTUK SUMBER RADIOAKTIF “. Dari

desain ini diharapkan kita mampu membuat sumber standar radioaktif yang

disiapkan dengan metode elektrodeposisi.

(16)

1. 2. Perumusan Masalah

Kita membutuhkan sumber standar bentuk luasan yang dipreparasi

dengan cara elektroplating. Sumber standar ini bila beli di luar negeri

harganya mahal untuk itu perlu dibuat sendiri dengan mendesain sistem

elektroplating.

1. 3. Batasan Masalah

Pada penelitian ini dibatasi bagaimana mendesain dan membuat sistem

elektrodeposisi untuk sumber radioaktif, melakukan proses elektroplating

dengan sumber standar radioaktif Sr-90 dan Am-241 dan menguji

menggunakan alat ukur radiasi XETEX 560A.

1. 4. Tujuan Penelitian

1. Mendesain sistem elektroplating.

2. Mempelajari proses elektroplating dengan sumber standar radioaktif Sr-

90 dan Am-241 dengan menggunakan alat ukur radiasi XETEX 560A.

1. 5. Manfaat Penelitian

1. Mampu membuat sumber standar radiasi yang diproses secara

elektroplating secara mandiri.

(17)

1. 6. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan skripsi ini terdiri dari lima bab, yang meliputi :

BAB I : PENDAHULUAN

Pada bab ini penulis menerangkan latar belakang,

perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian,

manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini penulis menguraikan tentang pengertian

Elektroplating, Dasar Elektroplating Perak, Karakteristik Baja Stainless, Radioaktivitas.

BAB III : METODE PENELITIAN

Pada bab ini dijelaskan mengenai waktu dan tempat

penelitian, prosedur kerja, pengujian dan pengolahan data.

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini dijelaskan mengenai proses pembuatan

elektroplating, serta proses elektroplating dengan sumber

standar radioaktif Sr-90 dan Am-241.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini dijelaskan mengenai kesimpulan dan saran

dari hasil penelitian yang telah dilakukan.

(18)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2. 1. Pengertian Elektroplating

Teknologi elektroplating pertama kali diperkenalkan oleh ahli kimia

dari Italia bernama Luigi V. Brugnatelli pada tahun 1805. Beliau

memperkenalkannya melalui keberhasilan penemuannya pada pelapisan emas

dengan menggunakan arus listrik. Teknologi elektroplating tersebut kemudian

dikembangkan dan menghasilkan patent tentang elektroplating perak dengan

menggunakan bahan potassium cyanide. Patent tersebut merupakan hasil

kolaborasi antara Henry & George Elkington dengan John Wright pada tahun

1840.

Elektroplating adalah pelapisan logam dengan menggunakan bantuan

arus listrik dan senyawa tertentu guna memindahkan partikel logam pelapis ke

logam yang dilapis. Cara pelapisan ini memerlukan arus listrik searah. Bila

listrik mengalir antara dua elektroda (anoda & katoda) di dalam larutan

konduktor/ larutan elektrolit, maka akan terjadi reaksi kimia pada permukaan

elektroda tersebut. Pada sistem demikian, bila diberi tegangan atau beda

potensial, ion-ion bergerak menuju elektroda. Kation bergerak menuju katoda

dan anion bergerak menuju anoda. Masing-masing mempunyai laju khas

(konduktivitas ion individu). Konduktivitas total larutan tertentu merupakan

(19)

Basis utama kinetika elektroplating adalah Hukum Faraday, yaitu

jumlah total perubahan kimia pada elektroda (akibat arus) sebanding dengan

jumlah arus yang lewat. Pada proses ini yang perlu diperhatikan adalah

jumlah zat radioaktif yang terdeposisi pada katoda atau yang lenyap dari

anoda. Namun demikian yang lebih perlu diperhatikan, bukan mencari berat

total zat radioaktif yang terdeposisi pada katoda, melainkan tebal dan

distribusi endapan pada katoda. Dengan demikian yang terpenting bukan arus

total melainkan rapat arus. Dalam praktek, luas permukaan yang nampak

dianggap sama dengan luas sebenarnya, kecuali bila katodanya sangat kasar.

2. 2. Dasar Elektroplating

Proses elektroplating dilaksanakan dalam sebuah sistem bak yang

terdiri atas komponen/ peralatan utama berupa : bak elektroplating, larutan

elektrolit, anoda, katoda dan power supply. Selain itu, dibutuhkan juga

peralatan pendukung untuk mengaduk larutan agar tercapai distribusi suhu,

dan konsentrasi yang merata, meningkatkan suhu larutan, menyaring kotoran

yang ada di dalam larutan, dll.

Sebelum proses elektroplating dilakukan, perlu terlebih dahulu

Beberapa parameter operasi yang harus ditentukan adalah lamanya proses

elektroplating berlangsung dan besarnya arus listrik searah yang harus

dialirkan. Secara teoritis, parameter operasi proses elektroplating dapat

ditentukan dengan menggunakan hukum Faraday.

(20)

2. 2. 1. Sistem Bak

Susunan sistem elektroplating terdiri atas bak elektroplating, larutan

elektrolit, anoda, katoda dan power supply.

a. Power supply DC

Power supply DC adalah alat yang dibutuhkan untuk menghasilkan

arus dan tegangan searah (Direct Current/ DC). Besarnya arus DC yang

dialirkan dapat diukur dengan menggunakan amperemeter sedangkan

untuk mengukur besarnya tegangan DC digunakan voltmeter. Besarnya

arus dan tegangan DC yang dialirkan harus disesuaikan dengan kondisi

operasi yang dibutuhkan agar reaksi pelapisan dapat berlangsung dengan

baik. Jenis power supply DC yang dapat digunakan adalah baterai, aki,

motor generator atau rectifier. Dari beberapa jenis power supply DC

tersebut, rectifier merupakan jenis power supply DC yang paling banyak

digunakan dalam aplikasi elektroplating. Syarat sebuah rectifier agar dapat

digunakan sebagai power supply DC pada proses elektroplating adalah

mempunyai ripple arus keluaran kurang dari 5%. Parameter lain yang juga

perlu menjadi bahan pertimbangan dalam memilih rectifier adalah

besarnya input dan output, efisiensi, tingkat kemudahan dalam

mengoperasikannya, ketahanan alat tersebut dari lingkungan elektroplating

yang cenderung korosif serta harga yang ditawarkan.

b. Larutan elektrolit

Larutan elektrolit adalah media penghantar listrik antara anoda dan

(21)

Seperti halnya pada larutan elektrolit untuk elektroplating perak harus

mengandung ion logam perak, bahan pembentuk senyawa serta bahan

senyawa kompleks.

c. Anoda

Anoda adalah elektroda yang akan dihubungkan pada kutub positif

pada power supply DC. Reaksi kimia yang terjadi pada anoda adalah

reaksi reduksi. Pada praktek penelitian ini bahan baku anoda untuk

elektroplating yang dipilih adalah anoda tak larut.

Anoda tak larut ( insoluble anode). Anoda tak larut adalah jenis anoda

yang tidak akan larut jika digunakan di dalam larutan elektrolit selama

proses elektroplating berlangsung. Jenis logam yang dapat digunakan

sebagai anoda tak larut adalah baja anti karat (stainless steel) atau platina.

Misalnya pada praktek elektroplating perak digunakan anoda tak larut

maka konsentrasi ion perak pada larutan elektrolit akan semakin berkurang

seiring dengan berlangsungnya proses elektroplating perak, maka perlu

dilakukan penambahan potassium silver cyanide.

d. Katoda

Katoda adalah elektroda yang akan dihubungkan pada kutub negatif

pada power supply DC. Yang menempati posisi sebagai katoda adalah

benda yang akan dilapis.

e. Bak elektroplating

Bak elektroplating merupakan tempat larutan elektrolit, anoda dan

katoda berada. Bahan baku bak elektroplating harus tahan terhadap bahan

(22)

kimia yang mengandung cyanide. Contohnya pada bahan baku bak

elektroplating perak yang dapat digunakan adalah PVC, polythene,

polypropylene, baja yang dilapisi hard rubber atau baja yang dilapisi

timbal. Desain konstruksi bak elektroplating harus mempertimbangkan

volume larutan, jarak ideal antara anoda dan katoda serta peralatan

pendukungnya yang akan ditampung.

2. 2. 2. Hukum Faraday

Hukum Faraday merupakan salah satu hukum yang berhubungan

dengan proses elektroplating yang menyatakan bahwa dengan adanya arus

yang mengalir dalam larutan elektrolit maka terjadilah gerakan ion dan

penetralan ion. Hubungan antara jumlah arus listrik yang mengalir dengan

jumlah logam yang dibebaskan ke dalam larutan tersebut dinyatakan oleh

Michael Faraday ( 1791-1867 ) dalam hukumnya yang berbunyi:

1. Jumlah logam yang terbentuk pada elektroda suatu sel, sebanding

dengan arus yang mengalir.

2. Jumlah logam yang diuraikan atau dihasilkan oleh arus listrik yang

sama di dalam sel yang berbeda sebanding dengan berat ekuivalen

logam tersebut.

3. Bila efisiensi arus 100% maka berat logam yang diendapkan adalah

berbanding lurus dengan arus yang mengalir melalui larutan dan

(23)

Secara matematis, hukum faraday dinyatakan dengan persamaan :

Dimana :

I x t x A W =

z x F

W = berat lapisan (gram)

I = arus DC ( Ampere)

t = waktu pelapisan (detik)

A = berat atom dari logam yang akan dilapiskan (gram/ mol)

z = valensi dari logam yang akan dilapiskan

F = bilangan faraday sebesar 96500 coulomb.

2. 3. Karakteristik Baja Stainless

Baja stainless merupakan baja paduan yang mengandung minimal

10,5% Cr. Sedikit baja stainless mengandung lebih dari 30% Cr atau kurang

dari 50% Fe. Karakteristik khusus baja stainless adalah pembentukan lapisan

film kromium oksida (Cr2O3). Lapisan ini berkarakter kuat,tidak mudah

pecah dan tidak terlihat secara kasat mata. Lapisan kromium oksida dapat

membentuk kembali jika lapisan rusak dengan kehadiran oksigen. Pemilihan

baja stainless didasarkan dengan sifat-sifat materialnya antara lain ketahanan

korosi, fabrikasi, mekanik, dan biaya produk.

(24)

2. 4. Radioaktivitas

Radioaktivitas adalah peluruhan spontan isotop tak stabil menjadi

isotop lain disertai pemancaran radiasi. Bahan yang dapat menunjukkan gejala

radioaktivitas disebut bahan radioaktif atau radionuklida. Jadi yang disebut

bahan radioaktif adalah bahan yang dapat memancarkan radiasi secara

spontan. Radioaktif adalah mampu memancarkan secara spontan dan terus-

menerus radiasi partikel atau elektromagnetik.

Bahan radioaktif pertama kali ditemukan secara tidak sengaja oleh

Henry Becquerel pada tahun 1896. Pada saat itu, Becquerel sedang

mempelajari sifat-sifat fasforisensi dan fluoresensi bahan-bahan. Fluoresensi

adalah sifat dari bahan yang berpendar ketika disinari, sedangkan fosforisensi

adalah sifat dari bahan yang dapat berpendar terus, meskipun tidak disinari.

Radiasi-radiasi radioaktif yang dipancarkan oleh elemen-elemen itu

mengandung partikel-partikel sebagai berikut :

1. Partikel

2. Partikel

3. Partikel

Partikel adalah atom helium yang terionisasi rangkap yaitu atom-

atom helium tanpa kedua elektron. Jadi suatu partikel bermuatan dua kali

muatan inti atom hidrogen ( muatan proton) dan mempunyai massa empat kali

massa dari inti atom hidrogen dan diberi simbol 24 He.

Sinar-sinar terdiri dari elektron-elektron biasa dengan massa sama

dengan 1/1836 dari massa suatu proton. Partikel tersebut membawa satu

(25)

Sinar adalah gelombang-gelombang elektromagnetik yang

mempunyai frekuensi lebih tinggi dari sinar x dan tidak bermuatan.

Partikel yang dipancarkan dari inti suatu atom yang radioaktif

dengan suatu kecepatan yang bervariasi dari 0,1 s/d 0,01 kecepatan cahaya.

Sedangkan partikel-partikel lebih cepat dari partikel dengan kecepatan

sama dengan 99 % kecepatan cahaya.

• Sifat-sifat umum dari radiasi zat radioaktif

1. Radiasi ini mempunyai daya tembus yang tinggi, dapat mempengaruhi

plat-plat fotografik, menyebabkan sintilasi pada layar-layar fluoresen,

menimbulkan panas dan menghasilkan perubahan-perubahan kimia.

2. Bila radiasi dipancarkan habis maka terbentuklah elemen-elemen

baru yang biasanya juga bersifat radioaktif.

3. Pemancaran dari radiasi ini bersifat spontan.

4. Pemancaran tidaklah segera tetapi dapat meliputi suatu periode waktu.

2. 4.1. Aktivitas Zat Radioaktif

Aktivitas suatu radionuklida bukanlah besaran yang langsung

dapat diukur, tetapi dapat dihitung dengan perumusan tertentu. Aktivitas

suatu radionuklida pada saat t adalah cacah disintegrasi persatuan waktu

yang terjadi pada saat t. Aktivitas t biasanya dilambangkan dengan At.

Dengan menentukan aktivitas didapatkan persamaan :

At = Ao. e-0,693 t/T1/2

(26)

Dengan :

At = aktivitas zat radioaktif setelah waktu t

Ao = Aktivitas zat radioaktif mula-mula

t = waktu peluruhan

T1/2 = waktu paro

Untuk menyatakan aktivitas zat radioaktif digunakan satuan Becquerel,

yang disingkat Bq.

1 Bq = 1 disintegrasi per detik (disingkat dps )

2. 4.2. Radiasi Hasil Peluruhan Inti

Dalam terminologi fisika, radiasi secara umum diartikan sebagai

pancaran. Dalam kehidupan sehari-hari sebetulnya kita selalu berhubungan

dengan radiasi ini. Matahari dikatakan sebagai sumber radiasi karena dapat

memancarkan radiasi dalam bentuk cahaya. Mengingat cahaya dari

permukaan matahari dapat mencapai bumi tanpa memerlukan medium

atau penghantar, maka radiasi cahaya pada prinsipnya adalah perpindahan

cahaya tanpa diperlukannya medium penghantar.

Suatu bahan bersifat radioaktif pada prinsipnya karena inti atom

bahan tersebut tidak stabil. Oleh karena tidak stabil, maka inti atom terus-

menerus meluruh disertai pemancaran radiasi hingga dicapai suatu

keadaan inti baru yang stabil, artinya inti tersebut tidak radioaktif dan

(27)

Pemancaran radiasi secara terus-menerus sepanjang waktu dari inti

radioaktif akan mengakibatkan berkurangnya jumlah inti atom secara

radioaktif. Peristiwa penyusutan jumlah inti atom ini disebut peluruhan.

Setiap zat radioaktif juga mempunyai waktu paro (T1/2), yaitu

waktu, yang diperlukan dimana jumlah dari elemen/ zat-zat itu berkurang

menjadi setengah dari jumlah semulanya. Sehingga, semakin panjang

waktu paronya, semakin lama pula umur zat radioaktif tersebut karena

zat radioaktif meluruh dengan laju yang lambat.

Radiasi hasil peluruhan inti adalah radiasi pengion yang

dipancarkan oleh inti-inti atom bahan radioaktif. Inti-inti atom radioaktif

selalu melakukan peluruhan disertai pemancaran radiasi untuk mencapai

keadaan inti yang stabil.

Gambar 2. 1. Bagan peluruhan Srontium-90

(28)

241

Gambar 2. 2. Bagan peluruhan Americium-241

• Hukum-hukum seluruh zat radioaktif

- Atom-atom dari elemen-elemen radioaktif yang melakukan

(29)

zat baru) yang radioaktif dengan memancarkan sinar-sinar α, β,

dan γ.

- Perbandingan dari peluruhan radioaktif (rate of radioaktive

disintegration) yaitu jumlah peluruhan perdetik, tidak dipengaruhi

faktor-faktor lingkungannya, seperti temperatur, tekanan,

kombinasi kimianya dan lain-lain, tapi hanya bergantung jumlah

atom-atom dari jenis semulanya yang ada pada sembarang

waktu.

2. 4.3. Karakteristik sumber radiasi dari radionuklida

Berikut ini akan dibahas karakteristik beberapa radionuklida hasil

fisi yang dapat berperan sebagai radionuklida kritis bagi manusia, yaitu :

1. Iodium-131 (131I), radionuklida ini mempunyai T1/2 8 hari dan merupakan

unsur paling dominan beberapa saat setelah proses fisi berlangsung.

Karena sifat dari 131I yang mudah menguap, maka radionuklida ini mudah

tersebar mengikuti arah pergerakan angin. Radionuklida ini dapat masuk

ke dalam tubuh melalui jalur pernapasan tetapi jumlahnya sangat kecil dan

sering kali diabaikan. Satu-satunya jalur kritis yang memungkinkan

masuknya radionuklida ini ke dalam tubuh manusia adalah melalui susu

beserta produk-produk makanan yang dihasilkan darinya. Di dalam

tubuh manusia, 131I akan terikat oleh organ thyroid (kelenjar gondok).

Namun karena T1/2 dari 131

I cukup pendek, maka potensinya sebagai

(30)

sumber internal untuk jangka panjang kurang diperhitungkan. 131I yang

sampai di tanah akan habis meluruh sebelum terserap oleh akar tanaman.

2. Stronsium-89 ( 89Sr ) dan Stronsium-90 ( 90Sr ), kedua radionuklida ini

mempunyai T1/2 masing-masing 51 hari dan 28 tahun. Perhatian khusus

selalu diarahkan pada 90Sr karena dari semua radionuklida hasil fisi,

radionuklida itu memberikan bahaya potensial dalam jangka waktu sangat

lama dengan persentase terbesar. Dalam tubuh manusia, baik 89Sr

maupun 90Sr bergerak bersama-sama Calsium (Ca) dan diikutsertakan

dalam pembentukan tulang sebagai organ kritiknya. 90Sr sampai kepada

manusia terutama melalui susu sapi dan makanan yang berupa sayuran.

Kontaminasi radioaktif dapat terjadi pada permukaan maupun dalam

tanah. Jumlah percobaan senjata nuklir mempengaruhi jumlah pencemaran

dalam tanah. Misal pada beberapa daerah di Amerika Serikat pada tahun

1958 hampir 80% kandungan 90Sr dalam makanan berasal dari

kontaminasi permukaan. Pada saat percobaan senjata nuklir dihentikan,

maka tingkat jatuhan radioaktif juga menurun, sehingga kontaminasi

dalam tanah menjadi sumber pencemar bahan makanan yang lebih

dominan.

3. Cesium-137 (137 Cs), radionuklida ini mempunyai T1/2 30 tahun dan

dilingkungan bertingkah laku seperti unsur kalium (K). 137Cs dalam

atmosfer dapat masuk ke dalam ke dalam tanah yang selanjutnya dapat

juga sampai ke tanaman. 137Cs dapat masuk ke dalam tubuh secara

(31)

terkontaminasi maupun dari hewan ternak melalui produk susu dan

dagingnya. 137Cs cenderung diikat oleh tanah sehingga sedikit sekali yang

dapat terserap oleh akar tanaman. Pencemaran langsung pada tanaman

merupakan jalur yang penting untuk masuknya 137Cs ke dalam tubuh

manusia. Efek biologis dari 137Cs kecil dibandingkan dengan efek yang

ditimbulkan oleh 90Sr, karena 137Cs dapat dikeluarkan dari tubuh lebih

cepat. Untuk mengeluarkan sekitar 50% 137Cs dari dalam tubuh diperlukan

waktu antara 70-140 hari. Data untuk tahun 1964 menunjukkan bahwa

sekitar 35% 137Cs dalam makanan yang dikonsumsi penduduk di Amerika

Serikat berasal dari susu, 25% dari daging, 20% dari tepung dan padi-

padian, 10% dari sayuran dan 10% dari buah-buahan. Apabila masuk ke

dalam tubuh, 137Cs dapat mengendap pada hampir semua jaringan lunak

tubuh manusia.

4. Americium-241, radionuklida ini mempunyai T1/2 432 tahun, peluruhan

dengan radiasi α, memiliki energi 4,06 Mev, kegunaan dengan mengetahui

konsentrasi tingkat pencemaran jenis radionuklida pada jenis sampel

tersebut dan kontribusinya terhadap paparan pada manusia. Pemanfaatan

iptek nuklir (bahan radioaktif) dalam bidang kedokteran digunakan untuk

diagnosa dan terapi, disamping radiasi dari sinar X yang bersumber dari

berkas elektron, linear accelerator (linac), dan brachyterapi konvensional.

Bahan radioaktif tersebut antara lain Am-241, Gd-153, I-125 (untuk "Bone

Densitometry"); Cs-137, Ra-226, Co-60, Sr-90, Pd-103, I-125, Ir-192, Cf-

252 (untuk "Brachytherapy"). Pemanfaatan bahan-bahan radioaktif ini

(32)

akan menimbulkan limbah radioaktif sehingga perlu dikelola sesuai

dengan standard keselamatan, mulai dari sumber limbah sampai dengan

penyimpanan lestari ( yang dikelola P2PLR ( Pusat Penelitian dan

Pengembangan Limbah radioaktif ) - BATAN termasuk kategori aktivitas

rendah dan sedang dalam bentuk cair, pasta dan padat yang berasal dari

(33)

BAB III

METODE PENELITIAN

3. 1. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan mulai bulan Desember 2007 sampai bulan Mei 2008,

di Laboratorium Standardisasi PTKMR-BATAN Pasar Jumat Jakarta.

3. 2. Prosedur Kerja 3.2.1. Peralatan

Peralatan yang berhubungan dengan penelitian ini adalah :

1. Alat ukur radiasi XETEX 560A

2. Tempat larutan elektrolit

3. Timbangan semi mikro dari metler

4. Tabung erlemeyer

5. Pengaduk larutan

3.2.2. Bahan

1. Zat radioaktif 100% Am-241

2. Zat radioaktif 100% Sr-90

3. SrCl2 6H2O sebanyak 0,07 gr

4. EuCl3 0,001 gr

5. Carborundum (silicon carbide) 600 grit

6. Alumina micropolish 1,0 mikron

7. Alumina micropolish 0,05 mikron

(34)

8. Alkohol ethanol 95%

9. HCL pekat 83 ml

10. Penyangga sumber ukuran stainless steel dengan ukuran diameter

sebanyak 10 buah.

Gambar 3.1. Peralatan penunjang elektroplating zat radioaktif

3.2.3. Cara Kerja

Prosedur standar proses elektroplating melibatkan tahapan

pretreatment, elektroplating zat radioaktif (Sr-90 dan Am-241). Secara

skematis, prosedur standar proses elektroplating dapat dilihat pada

Gambar 3.2

1. Persiapan proses elektroplating

Sebelum dilakukan pretreatment, tahap pertama yang

dilakukan adalah menghaluskan bagian permukaan logam stainless

dengan cara mengamplas menggunakan bahan carborundum secara

(35)

permukaan logam menggunakan bahan alumina micropolish 1,0

mikron agar dihasilkan permukaan yang lebih halus. Tahap

selanjutnya untuk mendapatkan permukaan logam yang mengkilap

digosok menggunakan larutan alumina micropolish 0,05 mikron.

Setelah itu dimulai proses pretreatment dengan pembersihan

menggunakan alkohol ethanol 95%. Tujuan dilakukan proses

pretreatment adalah agar permukaan logam dasar bersih dari

kotoran, lemak, oli dan oksida logam selanjutnya penyangga

sumber stainless steel siap untuk dilapisi zat radioaktif (Sr-90 dan

Am-241). Secara visual, indikator yang dapat digunakan untuk

menunjukkan bahwa permukaan logam dasar telah lolos dari tahap

pretreatment adalah terbentuknya permukaan yang diselimuti air

secara merata di seluruh permukaan logam. Pengujian permukaan

stainless steel bersih dari kotoran dilakukan dengan cara

mencelupkan ke dalam air. Jika permukaan logam dasar belum

bersih maka akan tampak gelembung-gelembung air.

Tahap pretreatment merupakan tahap yang paling penting dan

mempengaruhi keberhasilan proses elektroplating zat radioaktif

(Sr-90 dan Am-241). Oleh karena itu, tahap pretreatment harus

dilaksanakan dengan baik agar tidak timbul kegagalan. Beberapa

kegagalan yang diakibatkan karena tidak melakukan tahap

pretreatment dengan baik adalah lapisan yang dihasilkan tidak

akan menempel dengan baik pada permukaan logam dasar. Kondisi

(36)

ini ditunjukkan dengan adanya blistering. Hal lain yang juga akan

ditemui jika penerapan tahap pretreatment tidak dilakukan dengan

benar dan konsisten adalah dihasilkannya lapisan yang kasar

sebagai akibat adanya partikel-partikel pengotor yang menempel di

permukaan logam dasar dan ikut terlapisi.

2. Persiapan membuat larutan elektrolit

a. Pembersihan substrat

Substrat yang digunakan adalah kaca preparat kemudian

dilakukan penimbangan. Penimbangan dilakukan sebelum dan

sesudah deposisi. Substrat yang sudah disiapkan sebelum

digunakan untuk deposisi lapisan tipis terlebih dahulu dibersihkan

dengan ultrasonic cleaner. Hal ini dimaksudkan untuk

menghilangkan atau membersihkan kotoran atau kerak yang

menempel pada kaca, di samping itu juga untuk menghindari

kontaminasi dengan bahan lain. Selain itu pembersihan ini berguna

untuk mendapatkan daya rekat yang bagus pada waktu deposisi.

b. Membuat larutan HCL 1 M

HCL pekat 83 ml diencerkan di dalam air sampai 1 liter

c. Cara membuat larutan elektrolit

- Untuk zat radioaktif Sr-90

0,07 gr SrCl2 6H2O yang sudah ditimbang dimasukkan ke dalam

(37)

ditimbang lalu dimasukkan ke dalam larutan elektrolit HCl 1 M

yang sudah dilarutkan dengan SrCl2 6H2O.

- Untuk zat radioaktif Am-241

0,001 gr EuCl3 yang sudah ditimbang dimasukkan ke dalam

larutan HCl 1 M, kemudian larutan radioaktif Am-241 + wadahnya

ditimbang lalu dimasukkan ke dalam larutan elektrolit HCl 1 M

yang sudah dilarutkan dengan EuCl3.

3. Elektroplating Sr-90 dan Am-241

Setelah melalui tahap pretreatment, benda kerja siap untuk

di elektroplating dengan zat radioaktif (Sr-90 dan Am-241).

Namun, sebelum melakukan tahap elektroplating, perlu terlebih

dahulu memperhatikan kondisi operasinya seperti konsentrasi

larutan, suhu larutan, arus yang akan dialirkan dan waktu

prosesnya.

Daya kilap yang tinggi pada lapisan logam stainless dapat

diperoleh dengan menggunakan bahan pengkilap (brightener).

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam memilih brightener

adalah kemudahan dalam penggunaannya, mempunyai stabilitas

yang tinggi dalam larutan serta memiliki prosedur yang

berhubungan dengan kontrol terhadap konsentrasi brightener

dalam larutan.

(38)

Stripping Mulai

Pretreatment

Elektroplating Sr-90 dan Am-241

Ya Hasil gagal ?

Tidak

Dipijarkan

gagal

Diuji dengan alat ukur radiasi XETEX 560A

selesai

Gambar 3.2. Skematik prosedur standar proses elektroplating

Penyusunan sistem bak elektroplating diawali dengan menyiapkan bak

elektroplating yang terbuat dari teflon, anoda, power supply DC dan kabel.

Ukuran bak teflon yang digunakan berdiameter luar 4 cm dan diameter dalam

2,5 cm dengan tinggi 10 cm. Langkah berikutnya adalah membuat larutan

(39)

dalam bak elektroplating yang kemudian dilanjutkan dengan memasukkan

katoda ke dalam larutan elektrolit lalu dihubungkan ke kutub negatif pada

power supply DC dengan memasukkan kabel, dan siap diplating dengan

tegangan 10 Volt dan didapatkan arusnya 200 mA selama 1 jam. Begitu juga

dengan sumber radioaktif Am-241.

3. 3. Pengujian

Setelah proses elektroplating dengan zat radioaktif selesai lalu sampel

zat radioaktif dipijarkan. Kemudian sampel diukur menggunakan alat ukur

radiasi XETEX 560 A. Alat ukur ini dapat digunakan untuk mengukur

radioaktivitas suatu bahan radioaktif yang memancarkan partikel alpha

maupun beta. Alat ini menggunakan detektor sintilasi yang bekerja pada

tegangan 700 volt. Detektor ini memiliki efisiensi deteksi untuk partikel

alpha 39,22 % dan untuk partikel beta 30,20 %. Pada saat pengukuran

sampel zat radioaktif tercacah dengan keluaran cacahan alpha dan beta, maka

data tersebut dihitung dengan nilai statistik dan dicari harga aktivitasnya.

Rumus aktivitas sampel :

Cps x – cps bg Aktivitas sampel =

Cps standar

x Aktivitas standar

(40)

Gambar 3.3. Alat ukur radiasi XETEX 560A

3. 4. Pengolahan data 3.4.1. Data

Data cacah Sr-90 dan Am-241 (Elektrodeposisi) diukur menggunakan

alat ukur radiasi XETEX 560 A. Data cacah ini bisa dilihat pada

lampiran.

3.4.2. Hasil perhitungan

Hasil akhir dari perhitungan ini adalah mencari nilai aktivitas masing

(41)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Proses elektroplating dilaksanakan dalam sebuah sistem bak yang

terdiri atas komponen/ peralatan utama berupa : bak elektroplating, larutan

elektrolit, anoda, katoda, power supply DC dan peralatan-peralatan

penunjangnya. Peralatan ini berfungsi agar pada pelapisan logam stainless

yang dilapisi zat radioaktif dapat memenuhi sesuai keinginan yang diharapkan,

dan dapat diamati langsung oleh pengguna maupun diolah lebih lanjut,

misalnya pada laboratorium standardisasi diuji dengan menggunakan alat ukur

radiasi XETEX 560A.

Gambar 4.1. Desain sistem elektroplating zat radioaktif

(42)

Voltmeter

v DC

A

+ Power supply

- DC

Amperemeter

Bak elektroplating

Larutan elektrolit

Katoda

Anoda

Gambar 4.2. Bagan sistem bak elektroplating

4. 1. Hasil Desain Sumber Radioaktif Dengan Cara Elektroplating

Proses elektroplating Sr-90 dan Am-241 berlangsung di dalam larutan

yang mengandung zat radioaktif Sr-90 dan Am-241, bahan pembentuk

senyawa kompleks serta bahan peningkat konduktivitas listrik dengan

menggunakan power supply DC sebagai sumber arus listrik searah. Sebagai

anoda digunakan logam platina sedangkan katodanya adalah logam stainless

steel dan substratnya adalah larutan elektrolit.

Zat radioaktif Sr-90 dan Am-241 perlu diproses secara elektroplating

agar permukaan pada logam yang akan dilapisi zat radioaktif dapat melekat

(43)

tampilannya lebih menarik, mempunyai konduktivitas listrik maupun panas

yang lebih baik dan dapat memancarkan radiasi dan dengan baik.

Gambar 4.3. Hasil elektroplating sumber radioaktif

Kegunaan radionuklida Sr-90 merupakan salah satu dari ratusan

radionuklida hasil fisi yang sering juga disebut radionuklida jatuhan,

radionuklida tersebut mempunyai waktu paro cukup panjang yaitu 28,7

tahun, radiotoksitasnya cukup tinggi, dan persentase terbentuknya pada

proses fisi cukup tinggi. Begitu juga dengan mengetahui konsentrasi

radionuklida Am-241 pada sampel lingkungan dapat diperkirakan tingkat

pencemaran jenis radionuklida pada jenis sampel tersebut dan

kontribusinya terhadap paparan pada manusia.

(44)

1. Perhitungan data

Perhitungan data dihitung dengan menggunakan microsoft excel

Rumus standar deviasi :

n

n-1 = ( - xi )2 i =1

n ( n-1 )

Dimana : n-1 = simpangan baku

n = jumlah data

= jumlah rata-rata

xi = nilai data individual

a. Data pengukuran Sr-90

Tahapan untuk mencari nilai aktivitas sampel tertulis dalam tabel di

bawah ini:

Tabel. 4.1 Data Pengukuran Sr-90

Nama Sampel Cps (cacah persekon)

Sampel A 5,2015 ± 0,83044

Sampel B 90,7442 ± 2,868869

Sampel C 338,462 ± 6,553716

Background 0,35556 ± 0,513476

(45)

Dari data pengukuran Sr-90 pada tabel di atas sampel A adalah tahap

pencelupan awal proses elektroplating. Hasil perhitungan tersebut

merupakan nilai rata-rata dari 30 kali pengukuran. Backgroundnya

adalah cacahan tanpa sampel, sedangkan standar Sr-90 adalah sumber

radioaktif standar yang digunakan untuk mengkalibrasi alat ukur.

Tabel. 4.2 Data Background

Nama Sampel Cps

Sampel A 0,01171668 ± 2,6301E-05

Sampel B 0,218544824 ± 0,00011374

Sampel C 0,817484757 ± 0,00026328

Standar 0,999140272 ± 0,00022877

Tabel. 4.3 Hasil koreksi terhadap Background

Nama Sampel Cps

Sampel A 4,84594 ± 0,01087777

Sampel B 90,38867 ± 0,04704239

Sampel C 338,1062 ± 0,10889283

Standar Sr-90 413,2377 ± 0,09461573

Hasil pengukuran menggunakan Sr-90 hasil dari pengukuran sampel

dikurangi background.

(46)

Tabel. 4.4 Hasil Pengukuran Aktivitas Sampel

Nama Sampel Bq

Sampel A 22,67494 ± 0,050898849

Sampel B 422,9432 ± 0,220118969

Sampel C 1582,054 ± 0,509527206

Bahwa data dalam tabel (koreksi hasil) didapat berdasarkan rumus

aktivitas sampel yang dikalikan dengan aktivitas standar Sr-90.

b. Data pengukuran Am-241

Tabel 4.5 Data Pengukuran Am-241

Nama Sampel Cps

Sampel A 54,436 ± 0

Sampel B 33,044 ± 4,6636

Sampel C 118,61 ± 4,0864

Sampel D 1,798 ± 0,803

Sampel E 44,497 ± 5,8837

Background 0,043 ± 0,107

Standar Am-241 48,106 ± 3,97

Dari data pengukuran Am-241 pada tabel di atas sampel A adalah

tahap pencelupan awal proses elektroplating. Hasil perhitungan

(47)

Backgroundnya adalah cacahan tanpa sampel, sedangkan standar Am-

241 adalah sumber radioaktif standar yang digunakan untuk

mengkalibrasi alat ukur.

Tabel. 4.6 Data Background

Nama Sampel Cps

Sampel A 1,130 ± 3,724

Sampel B 0,685 ± 0,0016

Sampel C 2,465 ± 0,0014

Sampel D 0,036 ± 0,00027

Sampel E 0,924 ± 0,002

Standar Am-241 0,999 ± 0,0013

Tabel. 4.7 Hasil Koreksi Terhadap Background

Nama Sampel Cps

Sampel A 54,393 ± 0,00179

Sampel B 33,001 ± 0,0777

Sampel C 118,568 ± 0,068

Sampel D 1,755 ± 0,013

Sampel E 44,454 ± 0,098

Standar Am-241 48,063 ± 0,066

Background 0 ± 0

(48)

Hasil pengukuran menggunakan Am-241 hasil dari pengukuran

sampel dikurangi background.

Tabel. 4.8 Hasil Pengukuran Aktivitas Sampel

Nama Sampel cps

Sampel A 186,528 ± 0,006

Sampel B 113,168 ± 0,266

Sampel C 406,604 ± 0,2334

Sampel D 6,018 ± 0,045

Sampel E 152,44 ± 0,336

Bahwa data dalam tabel (koreksi hasil) didapat berdasarkan rumus

aktivitas sampel yang dikalikan dengan aktivitas standar Am-241.

c. Hasil pengukuran Sr-90

Tanggal : 11 Januari 1980

Aktivitas standar : 3,818 Bq

Standar Sr-90 : ± 1 %

t : 28,14 th

T1/2 : 28,7 th

Rumus Aktivitas :

(49)

Pada tanggal 11 januari 1980 didapatkan aktivitas standar Sr-90 3,818

Bq.

Pada penelitian ini dilakukan pengukuran pada tanggal 3 Maret 2008

terjadi peluruhan berkurangnya harga aktivitas Sr-90 menjadi

Dalam waktu 60 menit (cpm)

Hasil akhir dari perhitungan aktivitas sampel dan standar deviasi

adalah :

1) Aktivitas sampel A : 22,67494 ± 0,050898849

2) Aktivitas sampel B : 422,9432 ± 0,220118969

3) Aktivitas sampel C : 1582,054 ± 0,509527206

Dari hasil akhir ini terjadi peluruhan terhadap aktivitas sampel Sr-90

pada sampel pertama, kedua dan ketiga, dengan harga aktivitas

sampel yang bervariasi.

d. Hasil pengukuran Am-241

Tanggal : 25 September 1990

Aktivitas standar : 169,8 Bq

t : 18 th

T1/2 : 432 th

(50)

Rumus Aktivitas :

At = Ao. e-0.693 t/ T1/2

Pada tanggal 25 Februari 2008 didapatkan aktivitas standar Am-241

169,8 Bq.

Pada penelitian ini dilakukan pengukuran pada tanggal 25 Februari

2008 terjadi peluruhan berkurangnya harga aktivitas Am-241 menjadi

164,97 Bq.

Dalam waktu 60 menit (cpm)

cpm sampel A : 0 cps : 0

cpm sampel B : 1982,64 cps : 33,044

cpm sampel C : 3708,47 cps : 118,61

cpm sampel D : 107,9 cps : 1,798

cpm sampel E : 2669,84 cps : 44,497

cpm background : 2,6 cps : 0,043

cpm standard : 2886,37 cps : 48,106

Aktivitas sampel =

Cps x – Cps Bg

x Aktivitas standar

Cps standar

Hasil akhir dari aktivitas sampel dan standar deviasi adalah :

1. Aktivitas sampel A : 186,528 ± 0,006

2. Aktivitas sampel B : 113,168 ± 0,266

(51)

4. Aktivitas sampel D : 6,018 ± 0,0455

5. Aktivitas sampel E : 152,445 ± 0,336

Dari hasil akhir ini terjadi peluruhan terhadap aktivitas sampel Am-241

pada sampel pertama, kedua,ketiga,ke empat dan kelima dengan harga

aktivitas sampel yang bervariasi.

4.3. Pengukuran Aktivitas

Aktivitas standar pada saat pengukuran t dinyatakan dengan persamaan :

At = Ao. e-0.693 t/ T1/2

Dimana : At adalah aktivitas pada saat t

Ao adalah aktivitas awal

t adalah waktu peluruhan

T1/2 adalah waktu paro

Untuk menentukan aktivitas suatu radionuklida pada saat t dapat

ditentukan dengan :

cps x Ax =

cps std

x Ao

Dimana : Ax adalah aktivitas sampel yang akan diukur

Cps x adalah cacah perdetik dari sampel

Cps std adalah cacah perdetik dari sumber standar

(52)

Ao adalah aktivitas sumber standar pada saat pengukuran

Rumus ini digunakan untuk mencari nilai aktivitas sampel.

4.4. Hasil Perhitungan dan Pengolahan Data

Pengukuran aktivitas Sr-90 dan Am-241 yang diperoleh dari hasil

pencacahan dan perhitungan pada alat ukur radiasi XETEX 560A

diperoleh sebagai berikut :

Tabel 4.4.1. Aktivitas sumber standar pada saat pengukuran

Radionuklida Tanggal acuan Ao T1/2

Tanggal

Untuk aktivitas Sr-90 dan Am-241 ditentukan dengan rumus :

Cps sampel – Cps standar

Aktivitas sampel = x Aktivitas standar

(53)

Untuk standar deviasi ditentukan :

n

n-1 = ( - xi )2 i =1

n ( n-1 )

Tabel 4.4.2. Hasil Pengukuran Aktivitas Sampel

No Radionuklida

Cps

Sampel

Cps

Standar

Aktivitas Rata-rata ± n-1

(54)

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Berdasarkan hasil pengujian dengan menggunakan alat ukur radiasi

XETEX 560A, bahwa desain sistem elektroplating dapat berfungsi

dengan baik.

2. Sumber radioaktif yang disiapkan dengan metode elektroplating dapat

digunakan untuk mengkalibrasi alat ukur radiasi.

3. Dari hasil pengukuran didapatkan nilai rata-rata dan standar deviasi

aktivitas sampel untuk sumber radioaktif Sr-90 dan Am-241 adalah

(1582,054 ± 0,51) Bq dan sumber radioaktif Am-241 adalah (406,605 ±

0,233) Bq.

5.2. Saran

Perlu dibuat sumber standar radiasi yang lain yang diproses secara

elektroplating secara mandiri, sehingga dapat memenuhi kebutuhan akan

(55)

DAFTAR ACUAN

1. www. Asosiasi politeknik. Com. Jumat. 25 januari 2008. pukul 10.20 WIB.

2. Pujadi, supriyono, Holnisar. Karakteristik Detektor Proporsional 4 dari bahan aluminium, Seminar Teknologi Keselamatan Radiasi dan Biomedika

Nuklir, 2001.

3. Soleh Wahyudi. Ir.MT, Elektroplating Perak, Seri Pelapisan Logam,

Bandung: Technic, 2006

4. Mukhlis Akhadi, Drs, Pengantar Teknologi Nuklir, Jakarta : Rineka Cipta,

1997

5. Indrawan Satoto Pamungkas, Menjadi Pengusaha Elektroplating Chrome,

Yogyakarta : Andi, 2007.

6. www. Elektroplating. com. Sabtu. 15 Maret 2008. pukul 11.00 WIB.

7. Pelatihan Keahlian, DETEKTOR, Pengukuran Radiasi dan Spektroskopi

Nuklir, Pusdiklat BATAN

8. Mukhlis Akhadi, Drs, Dasar-dasar Proteksi Radiasi, Jakarta : Rineka Cipta,

2000.

9. F.D.Sowby, Dr. Radionuclide Transformations, Energy and Intensity of

Emissions, Pergamon Press : Newyork, 1985

(56)

NO.

DATA CACAH Sr-90 ( Elektrodeposisi) dengan XETEX 560 A

(57)
(58)

NO.

DATA CACAH Am-241 ( Elektrodeposisi) dengan XETEX 560 A

Background Sampel A Sampel B Standard Am-241

(59)
(60)

No Data x - ( x - )2

24815,597 28267,47232

(61)

Figur

Gambar 2. 1.  Bagan peluruhan Srontium-90
Gambar 2 1 Bagan peluruhan Srontium 90 . View in document p.27
Gambar 2. 2.  Bagan peluruhan Americium-241
Gambar 2 2 Bagan peluruhan Americium 241 . View in document p.28
Gambar 3.1. Peralatan penunjang elektroplating zat radioaktif
Gambar 3 1 Peralatan penunjang elektroplating zat radioaktif . View in document p.34
Gambar 3.2. Skematik prosedur standar proses elektroplating
Gambar 3 2 Skematik prosedur standar proses elektroplating . View in document p.38
Gambar 3.3. Alat ukur radiasi XETEX 560A
Gambar 3 3 Alat ukur radiasi XETEX 560A . View in document p.40
Gambar 4.1. Desain sistem elektroplating zat radioaktif
Gambar 4 1 Desain sistem elektroplating zat radioaktif . View in document p.41
Gambar 4.2. Bagan sistem bak elektroplating
Gambar 4 2 Bagan sistem bak elektroplating . View in document p.42
Gambar 4.3. Hasil elektroplating sumber radioaktif
Gambar 4 3 Hasil elektroplating sumber radioaktif . View in document p.43
Tabel. 4.1 Data Pengukuran Sr-90
Tabel 4 1 Data Pengukuran Sr 90 . View in document p.44
Tabel. 4.2   Data  Background
Tabel 4 2 Data Background . View in document p.45
Tabel 4.5  Data Pengukuran Am-241
Tabel 4 5 Data Pengukuran Am 241 . View in document p.46
Tabel. 4.6  Data  Background
Tabel 4 6 Data Background . View in document p.47
Tabel. 4.8  Hasil Pengukuran Aktivitas Sampel
Tabel 4 8 Hasil Pengukuran Aktivitas Sampel . View in document p.48
Tabel 4.4.1. Aktivitas sumber standar pada saat pengukuran
Tabel 4 4 1 Aktivitas sumber standar pada saat pengukuran . View in document p.52
Tabel 4.4.2.  Hasil Pengukuran Aktivitas Sampel
Tabel 4 4 2 Hasil Pengukuran Aktivitas Sampel . View in document p.53

Referensi

Memperbarui...

Unduh sekarang (61 Halaman)