PETUNJUK PRAKTIKUM PETUNJUK PRAKTIKUM
MATERI : MATERI :
PEMBUATAN DETEKTOR
PEMBUATAN DETEKTORCLOCLOUD CHAMBEUD CHAMBE RR DENGAN SUMBER RADIASI DENGAN SUMBER RADIASI
ALPHA, BETA, DAN GAMMA ALPHA, BETA, DAN GAMMA
Asisten
Asisten : : Maria Maria Christina Christina P, P, S.ST, S.ST, M.EngM.Eng Lutfi Aditya H, M.Sc
Lutfi Aditya H, M.Sc
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR
BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL
YOGYAKARTA YOGYAKARTA
2018 2018
PEMBUATAN DETEKTOR
PEMBUATAN DETEKTORCLOCLOUD CHAMBEUD CHAMBE RR DENGAN SUMBER RADIASI DENGAN SUMBER RADIASI
ALPHA, BETA, DAN GAMMA ALPHA, BETA, DAN GAMMA
I.
I. TUJUANTUJUAN
Tujuan dilakukannya praktikum pembuatan detektor
Tujuan dilakukannya praktikum pembuatan detektor cloud chambercloud chamber dengandengan sumber radiasi
sumber radiasi alpha, beta alpha, beta dan gamma dan gamma ini antara ini antara lain lain :: a.
a. Mempelajari teori mengenaiMempelajari teori mengenai cloud chamber.cloud chamber. b.
b. Mempelajari cara membuatMempelajari cara membuat cloud chamber cloud chamber ..
II.
II. DASAR TEORIDASAR TEORI 2.1.
2.1. Pengertian DetektorPengertian Detektor CCloud Cloud Chamhambeber r Wilson Wilson
Detektor Radiasi
Detektor Radiasi adalah alat yadalah alat yang ang bekerja atas bekerja atas dasar interaksi antara dasar interaksi antara sinarsinar radio aktif dengan suatu bahan yang terkena radiasi tersebut. Hampir semua radio aktif dengan suatu bahan yang terkena radiasi tersebut. Hampir semua detektor radiasi energi tinggi bekerja berdasarkan prinsip bahwa radiasi akan detektor radiasi energi tinggi bekerja berdasarkan prinsip bahwa radiasi akan memberikan energi pada elektron-elektron dalam bahan yang dilewatinya. memberikan energi pada elektron-elektron dalam bahan yang dilewatinya. Sehingga elektron keluar dari atom dan atomnya menjadi yang positif, peristiwa Sehingga elektron keluar dari atom dan atomnya menjadi yang positif, peristiwa ini disebut ionisasi.
ini disebut ionisasi. Adanya ionisasi inilah yang menyebabkan timbulnya respons,Adanya ionisasi inilah yang menyebabkan timbulnya respons, yang nantinya diubah menjadi sinyal yang mudah ditangkap oleh panca indra yang nantinya diubah menjadi sinyal yang mudah ditangkap oleh panca indra manusia. Detektor radiasi sinar radioaktif tersebut adalah pencacah Geiger manusia. Detektor radiasi sinar radioaktif tersebut adalah pencacah Geiger Muller, emulsi film, cloud chamber Wilson, dan sintilat
Muller, emulsi film, cloud chamber Wilson, dan sintilator.or.
Detektor
Detektor cloud chamber cloud chamber merupakan metode alternatif untuk mendeteksi merupakan metode alternatif untuk mendeteksi radiasi. Detektor
radiasi. Detektor cloud chamber cloud chamber Wilson merupakan suatu peralatan untuk Wilson merupakan suatu peralatan untuk mendeteksi dan mengidentifikasi lintasan partikel atomik dan lintasan partikel ini mendeteksi dan mengidentifikasi lintasan partikel atomik dan lintasan partikel ini juga dapat didokumentasikan atau
juga dapat didokumentasikan atau dipotret. Detektor idipotret. Detektor ini dapat menunjukkan jejakni dapat menunjukkan jejak atau lintasan partikel dalam ruangan atau
atau lintasan partikel dalam ruangan atau cloud chamber cloud chamber . Bentuk jejak-jejak. Bentuk jejak-jejak kabut yang dihasilkan pada cloud chamber bergantung pada partikel-partikel kabut yang dihasilkan pada cloud chamber bergantung pada partikel-partikel radioaktif yang digunakan. Dengan demikian, jejak-jejak ini dapat digunakan radioaktif yang digunakan. Dengan demikian, jejak-jejak ini dapat digunakan sebagai petunjuk untuk mengenali jenis partikel radioaktif itu.
2.2.
2.2. BagianBagian
–
–
Bagian Detektor Bagian Detektor CCloud Cloud Chamhambeber r Wilson WilsonDetektor
Detektor Cloud Chamber Cloud Chamber Wilson Wilson terdiri terdiri atas atas ::
a.
a. Tabung Tabung berbentuk silinder berbentuk silinder yang terbuat yang terbuat dari kaca transparan dari kaca transparan sebagai tempatsebagai tempat cairan.
cairan. b.
b. Piston yang dapat bergerak bebas pada bagian bawah silinder, piston dapatPiston yang dapat bergerak bebas pada bagian bawah silinder, piston dapat bergerak
bergerak naik naik turun turun dan dan sistem sistem ini ini kedap kedap udara, udara, piston piston ini ini digunakan digunakan untukuntuk mengatur tekanan.
mengatur tekanan. c.
c. Jendela gelas disamping silinderJendela gelas disamping silinder d.
d. Sampel radioaktifSampel radioaktif
2.3.
2.3. Cara KerjaCara Kerja CCloud Cloud Chamhambeber r Wilson Wilson
Alat ini terdiri atas bejana kaca yang tertutup oleh penghisap dan berisi Alat ini terdiri atas bejana kaca yang tertutup oleh penghisap dan berisi udara super jenuh yang disinari cahaya terang. Karena cloud chamber Wilson udara super jenuh yang disinari cahaya terang. Karena cloud chamber Wilson bekerja
bekerja atas atas dasar dasar ionisasi ionisasi yaitu yaitu sinar sinar radioaktif radioaktif mengionkan mengionkan molekul-molekulmolekul-molekul gas atau udara yang jenuh uap air yang dilaluinya. Jika sejenis sinar radioaktifnya gas atau udara yang jenuh uap air yang dilaluinya. Jika sejenis sinar radioaktifnya berbeda maka berbeda pula daya ionisasi dan bentuk lintasanny
berbeda maka berbeda pula daya ionisasi dan bentuk lintasannya.a.
Jika ion berada dalam uap superjenuh, uap akan mengembun menjadi Jika ion berada dalam uap superjenuh, uap akan mengembun menjadi tetesan cairan di sekeliling ion itu. Pengamatan ini merupakan landasan
tetesan cairan di sekeliling ion itu. Pengamatan ini merupakan landasan cloudcloud chamber
chamber yang dikemukakan oleh C.T.R. Wilson dalam tahun 1907.yang dikemukakan oleh C.T.R. Wilson dalam tahun 1907.
Source :
Dalam bentuk sederhana (Gambar di atas), cloud chamber terdiri dari Dalam bentuk sederhana (Gambar di atas), cloud chamber terdiri dari sebuah tabung deng
sebuah tabung dengan keping gelas sebagai salah satu an keping gelas sebagai salah satu ujungnya dan ujungnya dan pengisapnyapengisapnya diturunkan dengan cepat, uap akan mengembang dan akan mendingin menjadi diturunkan dengan cepat, uap akan mengembang dan akan mendingin menjadi keadaan
keadaan superjenuh superjenuh (udara (udara yang yang masih masih dapat dapat didinginkan didinginkan tanpa tanpa terjaditerjadi pengembunan
pengembunan sehingga sehingga menghasilkan menghasilkan kabut). kabut). Jika Jika partikel partikel bermuatan bermuatan (zat(zat radioaktif)
radioaktif) melalui kamar melalui kamar ini tepaini tepat pada t pada saat tersebut, saat tersebut, ion yion yang ang terbentukterbentuk sepanjang lintasannya akan berlaku sebagai inti pengembunan sehingga terbentuk sepanjang lintasannya akan berlaku sebagai inti pengembunan sehingga terbentuk tetesan cairan dari uap itu. Bila zat yang masuk ke dalam kamar mampu tetesan cairan dari uap itu. Bila zat yang masuk ke dalam kamar mampu memancarkan cahaya, maka embun itu akan menghamburkan cahaya. Lintasan memancarkan cahaya, maka embun itu akan menghamburkan cahaya. Lintasan sinarnya tampak seperti garis kabut.
sinarnya tampak seperti garis kabut. Garis kabut ini dapat Garis kabut ini dapat diamati atau dipotret .diamati atau dipotret .
Identitas dan energi awal partikel yang terhenti dalam kamar tersebut dapat Identitas dan energi awal partikel yang terhenti dalam kamar tersebut dapat ditentukan dari panjang jejak dan tebal jejak itu. Karena kerapatan campuran ditentukan dari panjang jejak dan tebal jejak itu. Karena kerapatan campuran udara dan air sangat rendah, partikel berenergi tinggi biasanya melewati kamar udara dan air sangat rendah, partikel berenergi tinggi biasanya melewati kamar itu, tetapi jika kamar itu diletakkan dalam medan magnetik, lengkungan jejak itu itu, tetapi jika kamar itu diletakkan dalam medan magnetik, lengkungan jejak itu mengungkapkan momentum partikel seperti itu dan juga menentukan tanda mengungkapkan momentum partikel seperti itu dan juga menentukan tanda muatannya. Keefektifan cloud chamber banyak diperbesar dengan memakai alat muatannya. Keefektifan cloud chamber banyak diperbesar dengan memakai alat cacah Geiger eksternal untuk memicu pengembangan ketika alat itu mengindra cacah Geiger eksternal untuk memicu pengembangan ketika alat itu mengindra kedatangan sebuah partikel. Pengembangan berlangsung pada waktu singkat, kedatangan sebuah partikel. Pengembangan berlangsung pada waktu singkat, tetapi penggabungan kembali ion dalam kamar berlangsung lambat dan jejak ion tetapi penggabungan kembali ion dalam kamar berlangsung lambat dan jejak ion bertahan cukup lama sehingga metoda ini beke
bertahan cukup lama sehingga metoda ini bekerja baik.rja baik.
2.4.
2.4. DetektorDetektor CCloud loud CChamhambeber r WiWi lsonlson Gambar 1.
Gambar 2.
Gambar 2.Jejak yang DihasilkanJejak yang Dihasilkan
2.5.
2.5. Kelebihan dan Kekurangan detektor Cloud chamber WilsonKelebihan dan Kekurangan detektor Cloud chamber Wilson a.
a. Kelebihan DetektorKelebihan Detektor Cloud Chamber Cloud Chamber Wilson Wilson ::
Dapat mendeteksi jejak partikel dari sinar radioaktif, dan jejakya dapat dilihat Dapat mendeteksi jejak partikel dari sinar radioaktif, dan jejakya dapat dilihat dan didokumentasikan dengan potret
dan didokumentasikan dengan potret b.
b. Kekurangan DetektorKekurangan Detektor Cloud Chamber Cloud Chamber Wilson Wilson ::
Bertahannya jejak partikel yang lama sehingga harus dibersihkan dengan Bertahannya jejak partikel yang lama sehingga harus dibersihkan dengan memakai medan listrik untuk menghilangkan ionnya sehingga memakan memakai medan listrik untuk menghilangkan ionnya sehingga memakan waktu yang lama.
2.6.
2.6. Fungsi DetektorFungsi Detektor CCloud Cloud Chahammbbeerr WilsonWilson
a.
a. Untuk keperluan proteksi radiasi, yaitu memantau adanya radiasi pengion.Untuk keperluan proteksi radiasi, yaitu memantau adanya radiasi pengion. Alat ukur yang digunakan dalam proteksi radiasi harus mampu Alat ukur yang digunakan dalam proteksi radiasi harus mampu memantau berbagai macam jenis radiasi dan dapat melayani berbagai macam memantau berbagai macam jenis radiasi dan dapat melayani berbagai macam keperluan, misalnya mengukur laju dosis radiasi dan tingkat kontaminasi, keperluan, misalnya mengukur laju dosis radiasi dan tingkat kontaminasi, baik dari alfa, beta, gamma/sinar-X maupun neutron.
baik dari alfa, beta, gamma/sinar-X maupun neutron.
b.
b. Jejak-jejak yang dihasilkan padaJejak-jejak yang dihasilkan pada cloud chamber cloud chamber ini dapat digunakan sebagai ini dapat digunakan sebagai petunjuk untuk meng
III.
III. METODE PELAKSANAANMETODE PELAKSANAAN 3.1.
3.1. ALAT DAN BAHANALAT DAN BAHAN 3.1.1.
3.1.1. Alat KerjaAlat Kerja Alat
Alat yang yang digunakan digunakan pada pada praktikum praktikum ini ini antara antara lain lain :: a.
a. SenterSenter b.
b. SyringeSyringe
3.1.2.
3.1.2. Bahan KerjaBahan Kerja Bahan
Bahan yang yang digunakan digunakan pada pada praktikum praktikum ini ini antara antara lain lain :: a.
a. Sumber radioaktif α, β, γSumber radioaktif α, β, γ b.
b. KawatKawat c.
c. Double tapeDouble tape d.
d. Aqua gelasAqua gelas e.
e. AlkoholAlkohol f.
f. Dry iceDry ice g.
g. Busa/SponsBusa/Spons
3.2.
3.2. LANGKAH KERJALANGKAH KERJA a.
a. Bahan yang ada disusun menjadi seperti gambar berikutBahan yang ada disusun menjadi seperti gambar berikut
b.
b. Busa ditempel pada dinding bagian atas Busa ditempel pada dinding bagian atas dengan menggunakandengan menggunakan double tape.double tape. c.
c. Sumber RadioSumber Radioaktif α pada dinding bagian bawahaktif α pada dinding bagian bawah (bagian yang bisa dibuka (bagian yang bisa dibuka tutup) dengan menggunakan
tutup) dengan menggunakan double tapedouble tape..
d.
d. Tutup terlebih dulu dilepas dan busa yang sudah tertempel pada dindingTutup terlebih dulu dilepas dan busa yang sudah tertempel pada dinding bagian
bagian bawah bawah dibasahi dibasahi dengan dengan alkohol. alkohol. Alkohol Alkohol diteteskan diteteskan secara secara meratamerata sampai semua basah namun jangan sampai menetes.
sampai semua basah namun jangan sampai menetes. e.
e. Cup gelas transparan kembali ditutup dengan rapat dengan menggunakanCup gelas transparan kembali ditutup dengan rapat dengan menggunakan selotip. selotip. BUSA BUSA CHECK SOURCE CHECK SOURCE
WADAH CUP GELAS WADAH CUP GELAS
CHECK SOURCE CHECK SOURCE
f.
f. Cup gelas kemudian ditempatkan di atasCup gelas kemudian ditempatkan di atas dry icedry ice pada bagian bawah pada bagian bawah g.
g. Amati fenomena yang terjadi dengan menggunakan senter didalam ruanganAmati fenomena yang terjadi dengan menggunakan senter didalam ruangan gelap.
gelap. h.
IV.
IV. DATA PENGAMATANDATA PENGAMATAN 4.1.
4.1. Sumber RadioaktifSumber Radioaktif a.
a. Pemancar AlphaPemancar Alpha b.
b. Pemancar BetaPemancar Beta c.
V.
V. DAFTAR PUSTAKADAFTAR PUSTAKA
Anonim.
Anonim. How How To To Build Build A A Cloud Cloud Chamber Chamber . Diakses pada tanggal 15 Juli 2018 pukul. Diakses pada tanggal 15 Juli 2018 pukul 18.00 WIB.
18.00 WIB.
Arya, Wisnu. 2007.
Arya, Wisnu. 2007. Teknologi Nuklir Proteksi Radiasi dan AplikasinyaTeknologi Nuklir Proteksi Radiasi dan Aplikasinya. Yogyakarta :. Yogyakarta : Andi.
Andi.
Beiser, Arthur. 1982.
Beiser, Arthur. 1982. Konsep Fisika Modern Konsep Fisika Modern. Bandung; Erlangga.. Bandung; Erlangga.
Gerts, David. 2010.
Gerts, David. 2010. Jurnal Jurnal Nuclear Nuclear Material Material Accountability Accountability Applications Applications of of aa Continuous Energy and Direction Gamma Ray Detector
Continuous Energy and Direction Gamma Ray Detector . USA: Idaho National. USA: Idaho National Laboratory.
Laboratory.
Muljono. 2003.
Muljono. 2003. Fisika Modern Fisika Modern. Yogyakarta: Andi.. Yogyakarta: Andi.
Murdeka, Bambang dkk. 2010.
Murdeka, Bambang dkk. 2010. Fisika Fisika dasar dasar listrik-magnet-optika-fisika listrik-magnet-optika-fisika modernmodern.. Yogyakarta : Andi.
Yogyakarta : Andi.
Prihatiningsih, Maria Christina. 2018.
Prihatiningsih, Maria Christina. 2018. Penjelasan Penjelasan Praktikum Praktikum ATN ATN : : Detektor Detektor CloudCloud Chamber
