9 tingkat energinya yang berada pada keadaan tereksitasi maka akan berubah
dengan memancarkan radiasi gamma Achmad, 2001.
2.2. Interaksi Radiasi Dengan Materi
Radiasi apabila menumbuk suatu materi maka akan terjadi interaksi yang akan menimbulkan berbagai efek. Efek-efek radiasi ini bergantung pada jenis
radiasi, energi dan juga bergantung pada jenis materi yang ditumbuk. Pada umumnya radiasi dapat menyebabkan proses ionisasi atau proses eksitasi ketika
melewati materi.
2.2.1. Interaksi Sinar Gamma Dengan Materi
Berkurangnya energi dari sinar gamma pada saat melewati suatu materi terjadi karena :
a. Efek Fotolistrik
Pada efek fotolistrik, energi foton diserap oleh elektron orbit, sehingga elektron tersebut terlepas dari atom. Tiap elektron yang yang dipancarkan
sebanding dengan intensitas terang cahayanya, partikel cahaya ini disebut foton dengan menyimpulkan bahwa tiap foton harus memiliki energi E yang diberikan
oleh persamaan : E = hv , dengan h adalah frekuesi cahaya Chang, 2004 b.
Hamburan Compton Pada efek Compton, foton dengan energi hv berinteraksi dengan elektron
terluar dari atom, selanjutnya foton dengan energi hv dihamburkan dan elektron
10 tersebut dilepaskan dari ikatannya dengan atom dan bergerak dengan energi
kinetik tertentu. c.
Produksi Pasangan Proses produksi pasangan hanya terjadi bila foton datang 1,02 MeV.
Apabila foton semacam ini mengenai inti atom berat, foton tersebut akan lenyap dan sebagai gantinya timbul sepasang elektron-positron. Positron adalah partikel
yang massanya sama dengan elektron dan bermuatan listrik positif yang besarnya juga sama dengan muatan elektron Kamil, 2008.
2.2.2. Detektor Sintilasi
Alat ini menggunakan bahan logam yang atom-atomnya dengan mudah dideteksi oleh radiasi yang datang efek fotolistrik. Efek fotolistrik adalah
keluarnya elektron-elektron dari permukaan logam ketika terkena radiasi. Bahan- bahan yang umum digunakan sebagai sintilator adalah kristal-kristal natrium
iodida. Bahan-bahan ini diletakkan di salah satu ujung peralatan yang disebut tabung foto pengganda photomultiplier sehingga foton yang dikeluarkan oleh
sintilator dapat diubah menjadi sinyal listrik. Tabung foto pengganda terdiri atas beberapa elektroda yang disebut dinoda. Detektor sintilasi lebih sensitif bila
dibandingkan pencacah Geiger-Muller, terutama terhadap sinar gamma yang berinteraksi lebih kuat dengan zat dibandingkan dengan partikel-partikel
bermuatan Akhadi, 2000.
11
2.2.3. Detektor Sintilasi NaITl
Detektor sintilasi NaITl digunakan untuk mendeteksi intensitas sinar gamma dari bahan radioaktif pada daerah energi 0,1-100 MeV dengan efisiensi
cukup tinggi 10-60 dan resolusi energi menengah 5-15. Detektor ini terbuat dari bahan yang dapat memancarkan kilatan cahaya apabila berinteraksi
dengan sinar gamma Ardisasmita, 2008.
Gambar 2. Detektor Sodium Iodida NaI Kamil, 2008. Detektor radiasi NaI yang diaktivasi dengan 0,1 – 0,2 persen thallium Tl
merupakan jenis detektor yang hingga kini digunakan secara luas untuk pemantauan sinar gamma. Kerapatan NaI yang tinggi 3,7 gcm3 dan nomor atom
Z yang tinggi dari iodine I menjadikan interaksinya dengan radiasi gamma cukup baik Akhadi, 2000.
2.2.4. Prinsip spektrometri Gamma
Apabila radiasi gamma memasuki tabung detektor, maka akan terjadi interaksi antara radiasi gamma dengan bahan NaITl. Interaksi itu dapat
menghasilkan efek fotolistrik, hamburan Compton dan produksi pasangan. Karena
12 interaksi ini maka elektron-elektron atom bahan detektor akan terpental keluar
sehingga atom-atom itu berada dalam keadaan tereksitasi. Atom-atom yang tereksitasi akan kembali ke keadaan dasarnya sambil
memancarkan kerlipan cahaya. Cahaya yang dipancarkan itu selanjutnya diarahkan ke foto katoda sensitif. Apabila foto katoda terkena kerlipan cahaya,
maka dari permukaan foto katoda itu akan dilepaskan elektron. Elektron yang dilepaskan oleh foto katoda akan dipercepat oleh medan listrik dalam tabung
pelipat ganda elektron menuju dinoda pertama. Hasil akhir jumlah pelipatgandaan elektron bergantung pada jumlah
dinoda. Tabung pelipat ganda elektron yang mempunyai 10 tingkat dinoda misalnya, pada anoda dinoda terakhir yang sekaligus berperan sebagai pelat
pengumpul elektron bisa didapatkan faktor penggandaan elektron antara 107 - 108. Dengan demikian, sinar gamma yang dipantau akan menghasilkan pulsa
listrik sebagai keluaran dari detektor NaITl. Tenaga elektron yang dilepaskan ini bergantung pada intensitas sinar gamma yang mengenai detektor. Makin tinggi
energi elektron, makin tinggi pula pulsa listrik yang dihasilkannya, sedang makin banyak elektron yang dilepaskan makin banyak pula cacahan pulsanya Akhadi,
2000
2.3. Kontaminasi Bahan Radioaktif
