i ABSTRACT
GAMMA RADIOACTIVITY ON DEEP GROUND IN REACTOR TRIGA 2000 BATAN BANDUNG
Name : Sandi Sudrajat NIM : 1209703035 Study Program : Physics
Supervisor 1 : Dr. Poppy Intan Tjahaja, M.Sc Supervisor 2 : M. Nurul Subkhi, M.Si
Radioactivity or radioactive decay is the incident energy in the form of light emission from the radioactive nuclei become unstable nuclei are more stable by emitting particles or electromagnetic waves such as α, β, and γ. Based on the origin, source of ionizing radiation can be divided into two natural sources of radiation that has existed since the universe was formed and artificial radiation sources are deliberately created by humans for various purposes. Natural radionuclides can originate from three main sources: the source of cosmic radiation, terrestrial radiation sources, and internal sources of radiation in vivo. This research will be conducted on the determination of gamma radioactivity in the soil. Obtained from soil samples in the TRIGA reactor site in 2000 at a depth varying from 1 meter to 20 meters. Gained ground dried and stored for 3 weeks, then measured the radioactivity gammanya using gamma spectrometer with HPGe detector. Research purposes adalahmengetahui various types of natural radionuclides contained in the soil, knowing the distribution of natural radionuclides in the soil based on its depth and get a general overview of the equivalent dose that would be received by people associated with the use of groundwater as a drinking water source.
ii ABSTRAK
RADIOAKTIVITAS GAMMA PADA TANAH DALAM DI TAPAK REAKTOR TRIGA 2000 BATAN BANDUNG
Nama : Sandi Sudrajat NIM : 1209703035 Program Studi : Fisika
Pembimbing 1 : Dr. Poppy Intan Tjahaja, M.Sc Pembimbing 2 : M. Nurul Subkhi, M.Si
Radioaktivitas atau peluruhan radioaktif adalah peristiwa pemancaran energi dalam bentuk sinar radioaktif dari inti yang tidak stabil menjadi inti yang lebih stabil dengan memancarkan partikel atau gelombang elektromagnetik tertentu seperti 𝛼, 𝛽, dan γ. Berdasarkan asalnya, sumber radiasi pengion dapat dibedakan menjadi dua yaitu sumber radiasi alam yang sudah ada sejak alam terbentuk dan sumber radiasi buatan yang sengaja dibuat oleh manusia untuk berbagai tujuan. Radionuklida alam dapat berasal dari tiga sumber utama yaitu: sumber radiasi kosmis, sumber radiasi terestrial, dan sumber radiasi internal dari dalam tubuh mahluk hidup. Pada penelitian ini akan dilakukan penentuan radioaktivitas gamma pada tanah dalam. Sampel tanah dalam diperoleh dari tapak reaktor TRIGA 2000 pada kedalaman bervariasi dari 1 meter sampai 20 meter. Tanah yang diperoleh dikeringkan dan disimpan selama 3 minggu, kemudian diukur radioaktivitas gammanya menggunakan spektrometer gamma dengan detektor HPGe. Tujuan penelitian adalah mengetahui berbagai jenis radionuklida alam yang terdapat pada tanah dalam, mengetahui distribusi radionuklida alam dalam tanah berdasarkan kedalamannya dan mendapatkan gambaran secara umum besar dosis ekivalen yang akan diterima oleh manusia berkaitan dengan penggunaan air tanah sebagai sumber air minum.
iii
LEMBAR PERSETUJUAN
RADIOAKTIVITAS GAMMA PADA TANAH DALAM DI
TAPAK REAKTOR TRIGA 2000 BATAN BANDUNG
SANDI SUDRAJAT 1209703035
Disetujui,
Pembimbing 1 Pembimbing 2
Dr. Poppy Intan Tjahaja, M.Sc M. Nurul Subkhi, M.Si
NIP: 196211241986032001 NIP: 1981020120091213003
Mengetahui,
Dekan Ketua Jurusan Fisika
Fakultas Sains dan teknologi
Dr. H. M Subandi, Drs, Ir, MP. Dr. Hj. Hasniah Aliah, M.Si NIP: 195404241985031004 NIP: 197806132005012014
iv
LEMBAR PENGESAHAN
Skripsi berjudul: ”Radioaktivitas Gamma pada Tanah Dalam di Tapak Reaktor TRIGA 2000 Batan Bandung” telah dipertanggungjawabkan dalam sidang ujian Munaqosah Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Gunung Djati Bandung pada tanggal 29 Agustus 2013. Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Jurusan Fisika.
Bandung, 29 Agustus 2013
SIDANG MUNAQOSAH
Menyetujui,
Penguji 1 Penguji 2
Mada Sanjaya WS, M.Si, Ph.D Bebeh Wahid Nuryadin, M.Si NIP: 198510112009121005 NIP: 198608162011011009
Mengetahui,
Ketua Sidang Sekretaris Sidang
v
Lembar Persembahan
Perjuangan mutlak dibutuhkan dalam menjalani hidup kita ini,
apabila ALLAH membolehkan kita hidup tanpa hambatan,
itu hanya akan membuat kita lemah.
Kita tidak akan sekuat ini,
Tidak pernah bisa sesukses ini.
Hiduplah dengan keberanian
Hadapi semua hambatan dan tunjukan bahwa kita mampu mengatasinya.
Ketika kita berada di tempat pada saat yang tepat
Itulah kesempatan.
Belajarlah mencintai yang tidak sempurna
Dengan cara yang sempurna.
vi KATA PENGANTAR
Bismillahirrohmanirrohim…
Alhamdulillahirobil‘alamin, segala puji bagi Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang. Atas ridho-Nya penyusun akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan penelitian tugas akhir ini. Shalawat dan salam semoga selalu tercurah kepada Rasulullah SAW dan sahabat-sahabatnya serta umatnya yang beriman termasuk kita semuanya.
Petunjuk dan kemudahan dari Allah SWT tentunya senantiasa mengiringi setiap proses penulisan penelitian tugas akhir ini. Dialah yang menggerakan pena beserta tetes tinta yang mengalirkan kata demi kata.
Dan dalam penyusunan penelitian tugas akhir ini penyusun banyak mendapatkan arahan, bimbingan serta dorongan dari berbagai pihak baik secara materil maupun moril. Untuk itu sebagai rasa syukur atas pencapaian penulisan proposal penelitian tugas akhir ini perkenankan penyusun menyampaikan terimakasih yang tak terhingga khususnya kepada:
1. Allah SWT
2. Bapak Dr. H. M. Subandi, Drs.,Ir., MP. selaku ketua Dekan Fakultas Sains dan Teknologi.
3. Ibu Dr. Hj. Hasniah Aliah, M.Si, selaku ketua Jurusan Fisika Sains dan Teknologi.
4. Ibu Dr. Poppy Intan Tjahaja, M.Sc, selaku Dosen Pembimbing I yang dengan penuh perhatian dalam meluangkan waktu, tenaga, bimbingan, arahan dan petunjuk dalam proses penyusunan skripsi ini.
5. Bapak M. Nurul Subkhi, M.Si, selaku Dosen Pembimbingan II dan Dosen mata kuliah Nuklir yang dengan penuh perhatian dalam meluangkan waktu, tenaga, bimbingan, arahan dan petunjuk dalam proses penyusunan skripsi ini.
6. Bapak/Ibu Dosen Jurusan Fisika Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung yang telah mengajari penulis selama perkualiahan dan memberikan dukungan untuk menyelesaikan penulisan skripsi ini.
vii
7. Kedua Orangtua penulis yang senantiasa telah banyak memberikan doa, motivasi, dorongan moral sekaligus material.
8. Kakak serta adikku dan seluruh keluarga besar, yang senantiasa memberikan semangat dalam penyusunan skripsi ini.
9. Seluruh rekan-rekan yang telah banyak membantu dalam penulisan skripsi ini
10. Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, penulis sampaikan terima kasih banyak.
Penulis menyadari jauh dari sempurna penyusunan skripsi ini, maka dengan lapang hati penulis terima segala bentuk saran yang diberikan. Harapan penulis semoga penyusunan skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi kemajuan ilmu pengetahuan.
Bandung, agustus 2013
viii
DAFTAR ISI
ABSTRACT ... i
ABSTRAK ... ii
LEMBAR PERSETUJUAN ... iii
LEMBAR PENGESAHAN ... iv
LEMBAR PERSEMBAHAN ... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR TABEL ... xi
1. PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Kerangka dan Ruang Lingkup ... 3
1.3 Tujuan ... 3 1.4 Metode Pengumpulan ... 4 1.5 Sistematika Penulisan ... 4 2. TEORI DASAR ... 5 2.1 Pengertian Radiasi ... 5 2.1.1 Jenis radiasi ... 6 2.2 Radioaktivitas ... 7 2.2.1 Satuan radiasi ... 10
2.2.2 Batas masukan tahunan ... 10
2.3 Paparan radiasi ... 11
2.3.1 Radiasi internal... 11
2.3.2 Radiasi eksternal ... 12
2.4 Sumber radiasi di lingkungan ... 12
2.4.1 Radiasi alam ... 12
2.5 Deret radionuklida alam ... 13
ix
2.7 Dosis dari radioaktivitas alam ... 15
2.8 Resiko radiasi ... 16 2.8.1 Proteksi radiasi ... 16 2.9 Spektrometer Gamma ... 17 2.9.1 Detektor HPGe ... 18 2.9.2 Pre Amplifier ... 19 2.9.3 Penguat ... 20
2.9.4 Penganalisis pulsa dengan acquspec ... 20
2.9.5 Analisis spektrum ... 21
2.10 Lapisan tanah ... 21
3. METODOLOGI PENELITIAN ... 24
3.1 Kontribusi ... 24
3.2 Tempat sampling dan Waktu sampling ... 24
3.3 Tempat Penelitian ... 24
3.4 Alat ... 24
3.5 Sampel ... 25
3.6 Proses penelitian ... 26
4. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 32
4.1 Kondisi Penelitian ... 32
4.2 Analisis Sampel ... 33
4.2.1 Identifikasi Radionuklida Alam ... 33
4.2.2 Identifikasi Radionuklida di setiap sampel ... 33
4.3 Fokus Radionuklida 235U, 232Th, 226Ra, 210Pb, dan 40K ... 37
4.4 Perhitungan Konsentrasi Radionuklida Alam ... 38
4.5 Hubungan konsentrasi dengan kedalaman sampel ... 39
5. KESIMPULAN DAN SARAN ... 43
5.1 Kesimpulan ... 43
5.2 Saran ... 43
DAFTAR PUSTAKA ... 44 LAMPIRAN
x
DAFTAR GAMBAR
2.1 Daya tembus alpha, beta, dan gamma pada material ... 5
2.2 Radiasi alpha, beta, gamma ... 6
2.3 Deret peluruhan 238U, 232Th, dan 235U ... 14
2.4 Blok diagram spektrometer gamma ... 18
3.1 Rangkaian spektrometer gamma ... 25
3.2 Diagram alir penelitian ... 26
3.3 Spektrum data sebelum dianalisis BATAN NAA ... 29
3.4 Spektrum data setelah dianalisis BATAN NAA ... 29
3.5 Diagram peluruhan deret 238U, 232Th dan 235U ... 30
4.1 Distribusi vertikal unsur 210Pb ... 40
4.2 Distribusi vertikal unsur 226Ra ... 40
4.3 Distribusi vertikal unsur 232Th ... 41
xi
DAFTAR TABEL
2.1 Tabel batas masukan dosis yang diterima per tahun ... 11
2.2 Tabel dosis tahunan rata-rata dari radioaktivitas alam ... 15
4.1 Tabel nilai pH pada setiap sampel ... 32
4.2 Tabel radionuklida alam pada setiap sampel ... 36
4.3 Tabel identifikasi 235U, 232Th, 226Ra, 210Pb, dan 40K pada sampel tanah ... 38
