LAPORAN PRAKTIKUM WAKTU PARUHI. TUJUANA. Tujuan Instruksional Umum:Setelah melakukan praktikum, praktikan diharapkan dapat melakukan perhitungan dan menentukan waktu paro suatu Radionuklida

B. Tujuan Instruksional Khusus:Setelah melakukan praktikum, diharapkan praktikan mampu : Mendefinisikan waktu paro suatu radionuklida Mendefinisikan konstanta peluruhan dari suatu radionuklida Memahami hubungan waktu paro dengan konstanta peluruhan dari suatu radionuklida Menggunakan dan menerapkan rumusan praktis dalam memperkirakan aktivitas dari suatu radionuklida yang diketahui waktu paronya Melakukan pengukuran dan menentukan waktu paro suatu radionuklida Menggambarkan kurva peluruhan dalam semilog dan biasa

II. DASAR TEORIWaktu Paro (T1/2) suatu radionuklida adalah waktu yang diperlukan radionuklida tersebut untuk meluruh menjadi setengahnyaDari persamaan:

dengan : = Konstanta peluruhan radionuklidaT1/2 = Waktu Paro radionuklidaKebolehjadian suatu nuklida untuk meluruh tidak tergantung lingkungan (suhu, tekanan, keasaman, dll). Tetapi, bergantung pada jenis dan jumlah nuklida. Kecepatan peluruhan berbanding lurus dengan jumlah radionuklida, yang dinyatakan dengan:-dN/dt N; dengan N=jumlah radionuklida, t=waktu dari sejumlah bahan yang menjadi subjek daripeluruhan eksponensialadalahwaktuyang dibutuhkan untuk jumlah tersebut berkurang menjadi setengah dari nilai awal. Konsep ini banyak terjadi dalamfisika, untuk mengukurpeluruhan radioaktifdari zat-zat, tetapi juga terjadi dalam banyak bidang lainnya. Tabel di kanan menunjukan pengurangan jumlah dalam jumlah waktu paruh yang terjadi.Kuantitas subyek yang mengalami peluruhan eksponensial biasanya diberi lambangN. NilaiNpada waktutditentukan dengan rumus, di mana sebagai nilai awalN(pada saatt=0) sebagaikonstantapositif(konstanta peluruhan).Ketikat=0, eksponensialnya setara dengan 1, sedangkanN(t)setara dengan. Ketikatmendekatitak terbatas, eksponensialnya mendekati nol.Secara khusus, terdapat waktusehingga

Mengganti rumus di atas, akan didapatkan:

Jika data suatupeluruhanuntuksembarangradionuklidadiplotpadakertas semi-logaritmik, dimanapengukuran-pengukuranaktivitasdiplotpadasumbulogaritmikdanwaktupadasumbu linier, makaakandihasilkansebuahgarislurus. Dan jikawaktudiukurdalamsatuanwaktuparomakaakandiahasilkansuatukurva yang bermanfaat. Detektor yang kami gunakan adalah detektor sintilasi (NaI(Tl))Prinsip kerja sebuah detektor sintilator adalah terjadinya kelipan cahaya pada bahan sintilator apabila dikenai partikel radiasi ataupun foton radiasi. Banyak jenis bahan sintilator, baik anorganik maupun organik. Jenis sintilator sangat menentukan jenis radiasi yang dapat dideteksi. Salah satu jenis sintilator yang banyak digunakan untuk keperluan deteksi radiasi foton gamma adalah Sintilator NaI yang diberi aktivator Tl, sehingga detektornya lebih dikenal sebagai detektor NaI(Tl).Sebuah detektor Sintilasi NaI(Tl) terdiri dari : Kristal NaI(Tl) yang berfungsi mengubah foton radiasi menjadi kelipan cahaya Photokatode yang berfungsi mengubah kelipan cahaya menajdi fotoelektron Tabung Pengganda Elektron (PMT) berfungsi melipatgandakan elektron yang terbentuk, dan pada akhirnya terbentuk pulsa.

Gb.1 Aktivitas radioaktif terhadap umur paro

Karakteristik radioisotop lebih sederhana dinyatakan dalam umur paronya dari pada tetapan peluruhannya.Contoh : 15P32 lebih mudah dikatakan mempunyai umur paro t = 14,5 hari dari pada15P32 mempunyai tetapan peluruhan = 0,0485 hari-1.Konsep umur paro ini sangat bermanfaat untuk menghitung aktivitas suatu radionuklida. Bila selang waktunya sama dengan satu kalit maka aktivitasnya tinggal nya, sedang kalau dua kali t maka aktivitasnya tinggal nya, dan seterusnya (Gamb.1). dapat juga menggunakan hubungan berikut ini : A = ()n.A0III. ALAT DAN BAHANAlat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah: Alat cacah dengan detektor sintilasi Sumber standard Cs-137 dan Co-60 Sumber standar onknown

IV. CARA KERJA1. Detektor di kalibrasi dengan kalibrasi tiga titik menggunakan Cs-137 dan Co-602. Diatur high voltage 800 volt dan waktu pencacahan 300 detik3. Sumber unknown di cacah sehingga diperoleh nilai cacah, FWHM, dan gross. V. DATA PENGAMATAN1. Kalibrasi 3 TitikWaktu cacah: 300 detik

SumberenergiChannelAktivitas awal sumberTahun pembuatan

Cs-1376623421 CiSeptember 2011

Co-6011705851 CiOktober 2011

1330657

2. hasil cacah sumber unknownwaku cacah: 300 detikaktivitas awal sumber: 1 Citahun pembuatan: november 2011 HV: 800

a. Hasil cacah Hari Jumat 28 Maret 2014NoChannelCountNetGrossEnergi

134518174540848223656,05

234517154446947870656,05

334417884501848337654,069

434417394511548056654,069

534517194492748498656,05

Peak 1

Peak 2NochannelCountNetGrossEnergi

154979209425521091,379

255183211525651095,956

355174223925271095,956

454877211425291089,093

555293223826131098,247

b. Hasil cacah hari Selasa 1 April 2014Peak 1NoChannelCountNetGrossEnergi

134217854445847522655,834

234417204391247484659,943

334417104393147673659,943

434117154413547281653,78

534211704441947451655,834

Peak 2noChannelCountNetGrossEnergi

155171217523911106,398

255384211524171110,915

355181226324361106,398

455085214424031104,14

554787212925171097,374

c. hasil cacah hari Jumat 4 April 2014Peak 1noChannelCountNetGrossEnergi

134217674534948235653,207

234217594483347983653,207

334618074502848514661,999

434317454481947970655,405

534117984471247976651,009

Peak 2noChannelCountNetGrossEnergi

155088224225161112,336

254990217124061110,119

355583199923901123,42

455073215323101112,336

555386211124241118,986

VI. PERHITUNGAN

Mencari effesiensi detektor

Dimana:= effesiensi detektorR= jumlah cacahA= aktivitas saat ituP= probabilitasDari sumber standar Cs-137 kita dapat mengetahui effesiensi detektornya:Aktivitas Cs-137(dibuat nov 2011) pada saat itu adalah:

Probabilitas di anggap 100%, sehingga:

Mencari aktivitas sumber unknown pada 28 maret 2014 Untukpuncakpertama (peak 1).

Maka aktivitas sumber unknown tersebut adalah:

Untukpuncakkedua (peak 2).

Maka aktivitas sumber unknown tersebut adalah:

Dengan cara yang sama maka akan didapatkan hasil dari perhitungan 2 peak tersebut dalam tabel berikut:1. 28 Maret 2014

Peak 1Peak 2

NoCountR(cps)effesiensiAktivitas(Ci)NoCountR(cps)effesiensiAktivitas(Ci)

118176,0566670,0001970,8309324551790,2633330,0001970,036127498

217155,7166670,0001970,7842868252830,2766670,0001970,037956738

317885,960,0001970,8176704623740,2466670,0001970,033840948

417395,7966670,0001970,7952622674770,2566670,0001970,035212878

517195,730,0001970,7861160655930,310,0001970,042529839

Dari data di atas di dapatkan nila cacahan rata-rata yaitu:Peak 1= 1755,6Peak 2 = 81,2

Maka didapatkan aktivitas rata-rata untuk: peak 1 = 0,802853615 Ci = 29915,83 dps peak 2 = 0,03713358 Ci = 1373,94 dps

2. 1 April 2014 peak 1peak 2

NoCountR(cps)effesiensiAktivitas(Ci)NoCountR(cps)effesiensiAktivitas(Ci)

117855,950,0001970,8162985321710,2366670,0001970,032469017

217205,7333330,0001970,7865733752840,280,0001970,038414049

317105,70,0001970,7820002743810,270,0001970,037042118

417155,7166670,0001970,7842868254850,2833330,0001970,038871359

511703,90,0001970,5350528195870,290,0001970,039785979

Dari data di atas di dapatkan nila cacahan rata-rata yaitu:Peak 1= 1620Peak 2 = 81,6

Maka didapatkan aktivitas rata-rata untuk: peak 1 = 0,740842365 Ci = 27411,16 dps peak 2 = 0,037316504 Ci = 1380,71 dps

3. 4 April 2014Peak 1Peak 2

NoCountR(cps)effesiensiAktivitas(Ci)NoCountR(cps)effesiensiAktivitas(Ci)

117675,890,0001970,808066951880,2933330,0001970,040243289

217595,8633330,0001970,8044084692900,30,0001970,041157909

318076,0233330,0001970,8263593543830,2766670,0001970,037956738

417455,8166670,0001970,7980061284730,2433330,0001970,033383637

517985,9933330,0001970,8222435635860,2866670,0001970,039328669

Dari data di atas di dapatkan nila cacahan rata-rata yaitu:Peak 1= 1775,2Peak 2 = 84

Maka didapatkan aktivitas rata-rata untuk: peak 1 = 0,811816893 Ci = 30037,22 dps peak 2 = 0,038414049 Ci = 1421,31 dps

Mencari waktu paruh berdasarkan perhitunganDengan menganggap pencacahan yang dilakukan pada 28 maret 2014 adalah cacahan pertama maka akan di dapatkan nilai waktu paruh sumber unknown sebagai berikut:1. Untuk peak 1 (28 Maret 2014 - 4 April 2014)

2. Untuk peak w2(28 maret2014 4 april 2014)

Mencari waktu paruh berdasarkan grafik1. Nilai waktu paruh untuk peak 1 (28 maret 2014 4 april 2014)

2. Nilai waktu paruh untuk peak 2 (28 maret 2014 4 april 2014)3.

VII. PEMBAHASANPraktikum kaali ini adalah bertujuan untuk mengetahui waktu paruh suatu radionuklida. Radionuklida sendiri di definisikan sebagai Radionuklidaatauradioisotopadalahisotopdari zatradioaktif. radionuklida mampu memancarkanradiasi. Radionuklida dapat terjadi secara alamiah atau sengaja dibuat oleh manusiadalamreaktorpenelitian.(http://id.wikipedia.org/wiki/Radionuklida) Pada praktikum kali ini kami menggunakan Cs-137 dan juga Co-60 sebagai standar. Standar ini nantinya di pergunakan untuk mencari effesiensi alat sehingga kami dapat menentukan akativitas pada saat t untuk sumber unknown. Radio nuklida yang kami pakai semuanya memiliki aktivitas awal sebesar 1 mikro Ci, artinya masih dalam jangkauan aman untuk sebuah radionuklida di laboratorium. Detektor yang kami pakai adalah detekor jenis NaI(Tl) yang mempunyai kepekaan sedang terhadap sumber gamma. Pertma adalah melakukan kalibrasi tiga titik dengan menggunakan sumber Cs-137 dan Co-60, hal ini dilakukan agar detektor memiliki jangkauan energi yagn terkalibrasi. Setelah melakukan kalibrasi tiga titik, barulah di lakukan pencacahan sumber unknown dengan rentang waktu yang sama. Pencacahan dilakukan dengan perlakuan yang sama dengan rentang waktu 3 hari kemudian, di ulangi 2 kali.Dari hasil yang kami dapat, perbandingan aktivitas sumber unknown semakin meningkat seiring bertambahnya hari. Hal ini tidak sesuai dengan kenyataannya semakin hari seharusnya semakin kecil karena waktu paruhnya. Hal ini di karenakan kami tidak melakukan kalibrasi tiga titik utnuk pencacahan di hari ke tiga dan ke enam, dari perhitungan juga kami tidak menemukan hasil yang bisa di terima. Seharusnya semakin bertambahnya hari maka aktvitasnya semakin menurun, karena akan meluruh selaras dengan waktu paruh nya.Dari grafik juga tidak bisa di ketahui nilai waktu paruh nya, di karenakan grafik tidak menunjukkan hubungan eksponensial yang bisa di terima. Hal ini juga di sebabkan karena pencacahan yang dilakkukan pada hari ketiga dan keenam tidak li dahului dengan kalibrasi tiga titik.

VIII. KESIMPULAN1. Waktu paruh radionuklida dari hasil perhitungan adalah : Peak 1 = Peak 2 = 2. Waktu paruh dari hasil grafik Peak 1 Peak 2 3. Waktu paruh tidak dapat di tentukan karena tidak dilakukan kalibrasi pada hari ketiga dan keenam.IX. DAFTAR PUSTAKA1. Ir Giyatmi.Petunjuk Praktikum Proteksi dan Keselamatan Radiasi.2014STTN-BATAN: Yogyakarta2. http://id.wikipedia.org/wiki/Radionuklida3. http://dailymed.nlm.nih.gov/dailymed/drugInfo.cfm?id=5041

Yogyakarta, 25 April 2014 AsistenPraktikan,

GiyatmiGyan Pramesawara