E keV Cacah
424 10223
420 10708
416 10456
412 10606
408 10716
404 10860
400 10760
396 10950
392 10842
388 10748
384 10840
380 10791
376 10779
372 10826
368 10774
364 10775
360 10763
356 10952
352 10901
348 10858
344 11071
340 11151
336 10913
332 11383
328 11145
324 11391
320 11539
316 11347
312 11654
308 12029
304 12081
300 12051
296 12143
292 12436
288 12448
284 12767
280 12930
276 13200
272 13205
268 13333
Lanjutan tabel PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
E keV Cacah
264 13919 260 13634
256 13956 252 14168
248 14489 244 14498
240 14948 236 15078
232 15397 228 15445
224 15416 220 16069
216 16009 212 16076
208 16147 204 16285
200 16705 196 16738
192 16716 188 16961
184 17163 180 17532
176 17858 172 17982
168 18077 164 18627
160 18799 156 18736
152 18654 148 18527
144 18439 140 18112
136 17985 132 17858
128 17424 124 17168
120 16774 116 16462
112 16328 108 16084
Lanjutan tabel PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
E keV Cacah
104 15993 100 15927
96 16037 92 16015
88 16065 84 16076
80 16201 76 16392
72 16406 68 16502
64 16805 60 16902
56 17270 52 17673
48 18588 44 19432
40 20139 36 21239
32 21966 28 23290
24 23970 20 24739
16 24825 12 25402
8 25635 4 25766
0 25403
Grafik Hubungan Cacah terhadap Energi
2000 4000
6000 8000
10000 12000
14000 16000
18000 20000
22000 24000
26000 28000
30000
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850
Energi C
acah Puncak hambur balik
tepi Compton Photo peak
Gambar 4.1.Grafik hubungan Cacah terhadap Energi pada sumber Cs
137
Dari Gambar 4.1, didapatkan besarnya energi pada puncak hamburan balik sebesar E
hb
= 158 keV. Besarnya energi hamburan balik ini kamudian dimasukkan ke persamaan 2.6 untuk mencari massa diam elektronnya :
2
c m
=
⎥ ⎦
⎤ ⎢
⎣ ⎡
−
b h
b h
E E
xE E
2
= 415.06 keV
2
c m
= 415.06 x 10
2
c m
3
x 1.602 x 10
-19
J = 6.65 x 10
-14
J = 6.65 x 10
-14
kg m
2
s
2
= m
2 2
16 2
2 14
10 9
10 65
. 6
s m
x s
kgm x
−
= 7.39 x 10 m
-31
kg. Besarnya nilai massa diam elektron yang diperoleh sebesar 7.39 x 10
-31
kg. Penelitian dilakukan sebanyak 10 kali pengukuran. Hasil yang di
peroleh adalah 10 spektrum sinar- γ. Dari 10 spektrum sinar-γ tersebut, di
dapatkan 10 nilai energi pada puncak hamburan balik. Energi pada puncak hamburan balik untuk 10 kali pengukuran disajikan pada Tabel 4.2.
Tabel.4.2 Tabel energi puncak hamburan balik No E
hb
keV 1
150 ± 17 2
130 ± 12 3
126 ± 13 4
150 ± 12 5
150 ± 16 6
150 ± 12 7
146 ± 16 8
158 ± 14 9
146 ± 17 10 178 ± 16
∑ 1484
_
X 148 ± 46
Dari Tabel 4.2, bisa dilihat besarnya energi rata-rata pada puncak hamburan balik sebesar 148 ± 46 keV. Ralat yang digunakan didapatkan dari
perhitungan FWHM. Dimana dari hasil perhitungan FWHM menyatakan besarnya ralat. Sedangkan besarnya
elektron keseluruhan dari 10 kali percobaan yaitu sebesar 7 ± 2 x 10
m
-31
kg. Selain menggunakan sumber Cs
137
, dalam penelitian juga digunakan tiga sumber lain yaitu Tl
204
bisa dilihat pada Lampiran B.1, Co
60
bisa dilihat pada Lampiran B.2 dan Sr
90
bisa dilihat pada Lampiran B.3. Dari hasil PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
pengukuran yang dilakukan didapatkan besarnya energi pada puncak hamburan balik untuk ketiga sumber tersebut yaitu sebesar 201 keV, 163 keV
dan 125 keV. Dari nilai puncak hamburan balik untuk sumber-sumber yang digunakan, maka dicari massa diam elektron dari grafik hubungan
terhadap . Energi gamma dari sumber dan energi pada puncak
hamburan balik disajikan pada Tabel 4.3.
hb
xE E
2
hb
E E
−
Tabel 4.3 Tabel energi gamma sumber dan energi pada puncak hambur balik.
Sumber
keV
γ
E
keV
hb
E
Sr-90 540 125
Cs-137 662 148
Tl-204 764 201
Co-60 1173.2 163
Berdasarkan nilai energi gamma yang dimiliki sumber dan energi pada
puncak hambur balik dibuat grafik hubungan terhadap
seperti pada Gambar 4.2 :
hb
xE E
2
hb
E E
−
grafik hubungan 2EoxEhb te rhadap Eo-Ehb
2EoxEhb= 371.81Eo-Ehb + 23654 125000
150000 175000
200000 225000
250000 275000
300000 325000
350000 375000
400000 425000
400 450
500 550
600 650
700 750
800 850
900 950
1000 1050 Eo-Ehb
2E ox
E h
b
Gambar 4.2 Grafik hubungan terhadap
hb
xE E
2
hb
E E
− PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Persamaan garis yang telah didapatkan dari Gambar 4.2 yaitu
hb
xE E
2 = 371.81
hb
E E
− +23654. Dari nilai gradien ini dicari besarnya
massa diam elektron menggunakan persamaan 2.7. Besarnya massa diam elektron yang diperoleh dari eksperimen yaitu 7 ± 2 x 10
-31
kg.
A. PEMBAHASAN
Penelitian ini menggunakan detektor NaITl, dimana detektor ini adalah salah satu jenis detektor sintilator. Penelitian ini menggunakan sumber
radioaktif yaitu Cs
137
, Sr
90
, Co
60
dan Tl
204
, yang memiliki energi sinar- γ
berturut-turut sebesar sebesar 662 keV, 540 keV, 1173.2 keV dan 764 keV. Sumber radioaktif tersebut kemudian diletakan pada rak yang tersedia
pada perangkat spektrometer- γ. Sinyal pulsa yang dihasilkan akan di analisis
oleh SCA. Hasil dari analisis tersebut akan diteruskan ke counter untuk dicacah. Hasil cacahan tersebut bisa dibuat grafik hubungan cacah terhadap
energi. Dari spektrum yang dihasilkan, ditentukan nilai energi pada puncak
hamburan balik. Dengan mengetahui nilai energi pada puncak hambur balik maka massa diam elektron dapat ditentukkan.
Grafik spektrum sinar- γ untuk sumber Cs
137
terdapat pada Gambar 4.1. Pada spektrum tersebut ada 2 peristiwa penting yang bisa dilihat yaitu
hamburan Compton dan efek fotolistrik. Dari spektrum tersebut bisa dilihat PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
adanya distribusi Compton yang terbentang dari energi nol sampai ke energi 425 keV.
Pada distribusi Compton terdapat puncak kecil yaitu puncak hamburan balik. Puncak ini muncul karena adanya interaksi antara sinar-
γ yang dideteksi dengan materi di sekitar detektor. Akibat dari interaksi ini maka foton hambur
akan masuk kedalam detektor dan akan ikut terdeteksi. Energi pada puncak hamburan balik bisa dilihat pada persamaan 2.5. Pada spektrum bisa dilihat
tenaga elektron Compton terbentang dari tenaga nol sampai ketenaga maksimum. Batas tenaga maksimum ini disebut tepi Compton.
Dari persamaan 2.6, dapat ditentukan besarnya massa diam elektron dengan memasukan nilai energi gamma yang dimiliki oleh Cs
137
dan energi pada puncak hamburan balik. Pada penelitian dilakukan pengukuran pada
sumber Cs
137
sebanyak 10 kali, hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan hasil yang lebih baik. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, didapatkan energi
rata-rata pada puncak hamburan balik sebesar 148 ± 46 keV. Dari energi rata-rata pada puncak hamburan balik, maka didapatkan massa diam elektron
sebesar 7 ± 2 x 10
-31
kg. Selain menggunakan persamaan, massa diam elektron bisa dicari untuk
beberapa jenis sumber berbeda menggunakan grafik hubungan terhadap
seperti pada Gambar 4.2. Dari hasil perhitungan untuk keempat sumber radioaktif didapatkan massa diam elektron sebesar
hb
xE E
2
hb
E E
−
7 ± 2 x 10
-31
kg. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Dari Gambar 4.2, bisa dilihat bahwa titik-titik datanya tersebar, hal ini disebabkan karena nilai energi pada puncak hamburan balik tidak tepat pada
puncak tapi tersebar kekiri maupun kekanan dari puncak sampai batas FWHM-nya.
Pada penelitian sebelumnya dengan eksperimen yang sama, dilakukan perhitungan massa diam elektron menggunakan energi dari tepi Compton yang
terlihat pada distribusi Compton. Penelitian dilakukan menggunakan 4 jenis sumber radioaktif yaitu Am
241
, Po
210
, Tl
204
, Sr
90
. Semua sumber yang digunakan memiliki energi gamma yang berbeda sehingga energi pada tepi
Compton juga berbeda. Untuk bisa menentukan energi pada tepi Compton maka haruslah
didapatkan bentuk spektrum yang baik dan jelas, sehingga bisa dengan mudah menentukan nilai energi pada tepi Compton. Dari hasil eksperimen yang telah
dilakukan, maka didapatkan spektrum sinar- γ. Dari spektrum yang dihasilkan
dari sumber yang digunakan, bisa dilihat bahwa bentuk spektrumnya kurang jelas, sehingga susah dalam penentuan posisi dari tepi Comptonnya. Karena
susah dalam penentuan posisi tepi Compton, maka nilai energi pada tepi comptonnya kurang tepat. Karena alasan tersebut, sehingga tepi Compton
tidak digunakan. Dari hasil perhitungan diatas bisa disimpulkan bahwa, massa diam
elektron bisa dicari dengan mengunakan nilai energi pada puncak hamburan balik. Pada penelitian ini digunakan energi pada puncak hamburan balik
karena pada spektrum yang didapatkan mudah dilakukan penentuan energi PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
pada puncak hamburan balik. Sedangkan jika menggunakan energi pada tepi Compton, nilainya kurang baik karena susah dalam penentuan tepi sebab
tepinya tidak tajam. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB V PENUTUP
A. KESIMPULAN
a. Massa diam elektron bisa ditentukan dengan menggunakan energi
pada puncak hamburan balik yang terlihat pada distribusi
Compton.
b. Pada penelitian digunakan energi pada puncak hambur balik karena
pada spektrum yang dihasilkan, dengan mudah dapat ditentukan
besarnya energi pada puncak hambur balik.
c. Dari hasil penelitian diperoleh besarnya massa diam elektron
adalah 7±2 x 10
-31
kg.
B. SARAN
a. Dalam penelitian selanjutnya, digunakan berbagai jenis sumber
radioaktif untuk mencari massa diam elektron.
b. Massa diam elektron dicari mengunakan besarnya energi pada
tepi compton untuk beberapa jenis sumber radioaktif yang
berbeda.
29 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
