View
401
Download
18
Category
Preview:
Citation preview
INTERAKSI RADIASIINTERAKSI RADIASIdg MATERIdg MATERI
Interaksi radiasi dg materiInteraksi radiasi dg materi
Alpha radiation consists of Alpha radiation consists of heliumhelium-4 nuclei and is -4 nuclei and is readily stopped by a sheet of paper. Beta readily stopped by a sheet of paper. Beta radiation, consisting of radiation, consisting of electronselectrons, is halted by an , is halted by an aluminium plate. Gamma radiation is eventually aluminium plate. Gamma radiation is eventually absorbed as it penetrates a dense material. absorbed as it penetrates a dense material.
INTERAKSI SINAR-X dan INTERAKSI SINAR-X dan SINAR-SINAR- dg MATERI dg MATERI
Jenis InteraksiJenis Interaksi
Interaksi sinar Interaksi sinar yang utama: yang utama:
1.1. Efek fotolistrikEfek fotolistrik
2.2. Hamburan ComptonHamburan Compton
3.3. Produksi pasanganProduksi pasangan
Efek fotolistrikEfek fotolistrik
Foton Foton menabrak elektron atom menabrak elektron atom materi dan elektron tersebut materi dan elektron tersebut lepas. Seluruh E diberikan pada lepas. Seluruh E diberikan pada elektron tersebut. Setelah lepas elektron tersebut. Setelah lepas elektron tersebut bergerak elektron tersebut bergerak dengan kecepatan:dengan kecepatan:
Ek = EEk = E - Eb - EbEb : E ikat elektronEb : E ikat elektron
Hamburan ComptonHamburan Compton
Sinar Sinar menabrak elektron bebas menabrak elektron bebas atau elektron yang terikat sangat atau elektron yang terikat sangat lemah dalam atom materi. lemah dalam atom materi.
Sebagian ESebagian E diberikan kepada diberikan kepada elektron sedangkan foton gamma elektron sedangkan foton gamma terhambur, E-nya berkurang dan terhambur, E-nya berkurang dan arahnya berubah. arahnya berubah.
Hamburan Compton Hamburan Compton (lanjutan)(lanjutan)
Setelah terhambur energi elektron Setelah terhambur energi elektron recoil Erecoil E’ adalah:’ adalah:
adalah sudut hamburan (0-180adalah sudut hamburan (0-18000), ), mm00 adalah massa diam elektron. adalah massa diam elektron.
Produksi pasanganProduksi pasangan Bila Bila dengan E dengan E 1,022 MeV bergerak 1,022 MeV bergerak
dekat inti berat maka foton gamma dekat inti berat maka foton gamma tersebut bisa berubah menjadi elektron tersebut bisa berubah menjadi elektron dan positron. Berubahnya tenaga dan positron. Berubahnya tenaga menjadi materi disebut menjadi materi disebut materialisasimaterialisasi..
Positron tidak stabil, setelah tenaganya Positron tidak stabil, setelah tenaganya hampir habis positron tersebut hampir habis positron tersebut bergabung dengan elektron menjadi 2 bergabung dengan elektron menjadi 2 foton gamma yang arahnya berlawanan foton gamma yang arahnya berlawanan dan tenaganya masing-masing 0,511 dan tenaganya masing-masing 0,511 MeV. Peristiwa ini disebut MeV. Peristiwa ini disebut anihilasianihilasi..
Probabilitas terjadinya interaksi Probabilitas terjadinya interaksi
gammagamma
Atenuasi Sinar Atenuasi Sinar Setelah Melewati MateriSetelah Melewati Materi
Berkas sinar Berkas sinar yang melewati suatu materi yang melewati suatu materi akan teratenuasi karena efek fotolistrik, akan teratenuasi karena efek fotolistrik, hamburan compton, dan produksi pasangan. hamburan compton, dan produksi pasangan.
IItt = I = I00 e e--tt
= = + + + + : koefisien atenuasi linear dengan : koefisien atenuasi linear dengan
satuan /meter satuan /meter t adalah ketebalan medium dalam metert adalah ketebalan medium dalam meter
Atenuasi Atenuasi
Atenuasi Sinar Atenuasi Sinar Setelah Setelah Melewati Materi (lanjutan)Melewati Materi (lanjutan)
Koefisien atenuasi massa :Koefisien atenuasi massa :
mm (m (m22/kg) = /kg) = / /
IItt = I = I00 e e-(-(//) ) tt
IItt = I = I00 e e-(-(mm) d) dmm
ddmm (kg/m (kg/m22) = t x ) = t x Untuk campuran/senyawa:Untuk campuran/senyawa:
(( / / )c = )c = w wii ( ( / / ))ii
Buildup FactorBuildup FactorIItt = B(t, E = B(t, E) I) I00 e e--tt
D. INTERAKSI NETRON (n) D. INTERAKSI NETRON (n) DENGAN MATERIDENGAN MATERI Interaksi n : Interaksi n : tangkapantangkapan ( (capturecapture) )
maupun maupun hamburanhamburan ( (scatterscatter). ). Probabilitas interaksi disebut Probabilitas interaksi disebut cross cross
sectionsection ( (tampang lintangtampang lintang). ). – Tampang lintang mikroskopik (Tampang lintang mikroskopik (microscopic microscopic
cross sectioncross section) dilambangkan dengan ) dilambangkan dengan satuannya barn (1 barn = 10satuannya barn (1 barn = 10-28-28 m m22). ).
– Tampang lintang makroskopik merupakan Tampang lintang makroskopik merupakan dikalikan dengan N atau densitas atom dikalikan dengan N atau densitas atom materi (atom/mmateri (atom/m33).).
INTERAKSI NETRON (n) INTERAKSI NETRON (n) DENGAN MATERI (lanjutan)DENGAN MATERI (lanjutan)
(/m) = (/m) = NN
N = (N = ( / BA) x A / BA) x A00
adalah densitas bahan (kg/madalah densitas bahan (kg/m33), ), BA berat atom (kg/Mol), BA berat atom (kg/Mol), AA00 bilangan Avogadro (6,23 x 10 bilangan Avogadro (6,23 x 102626 / /
Mol). Mol).
INTERAKSI NETRON (n) INTERAKSI NETRON (n) DENGAN MATERI (lanjutan)DENGAN MATERI (lanjutan)
Tampang lintang makroskopik total adalah:Tampang lintang makroskopik total adalah:
tottot = = scatterscatter + + capturecapture + ..... + .....
Atenuasi:Atenuasi:
IItt = I = I00 e e--tottot t t
Mean free path:Mean free path:
= 1 / = 1 / tottot
INTERAKSI NETRON (n) INTERAKSI NETRON (n) DENGAN MATERI (lanjutan)DENGAN MATERI (lanjutan)
Densitas laju reaksi netron dalam Densitas laju reaksi netron dalam materi (reaksi/waktu.volume):materi (reaksi/waktu.volume):
R = n(r) v R = n(r) v = = (r) (r) n(r) adalah densitas netron n(r) adalah densitas netron
(netron/m(netron/m33) ) n(r) v = n(r) v = (r) adalah fluks netron (r) adalah fluks netron
(netron/m(netron/m22.dtk)..dtk).
INTERAKSI NETRON (n) INTERAKSI NETRON (n) DENGAN MATERI (lanjutan)DENGAN MATERI (lanjutan)
Tampang lintang makroskopik Tampang lintang makroskopik untuk campuran bahan:untuk campuran bahan:
ii = = jj N Njj ijij
NNjj = w = wjj ( (xBA) / AxBA) / A00
wwjj adalah fraksi atom j dalam adalah fraksi atom j dalam campurancampuran
ijij = = isotop j untuk reaksi tipe i isotop j untuk reaksi tipe i
Recommended