0,16mgkg. Ini dapat diartikan bahwa konsentrasi Thorium dalam sampel lahar dingin nilainya terletak diantara 10,48 ± 0,16 mgkg.
4.2. Pembahasan
Penelitian ini dilakukan karena debu vulkanik dan lahar dingin Gunung Sinabung banyak terdapat didalam tanah atau lahan pertanian di Tanah Karo yang
mengalami letusan Gunung Sinabung. Dalam publikasi mengenai “Identifikasi Radionuklida Ra-226, Th-232, U-238, dan K-40 pada debu vulkanik pasca letusan
gunung merapi Yogyakarta” bahwa terdapat unsur radionuklida alam yang terdapat di dalam debu vulkanik letusan gunung merapi tersebut dan juga unsur
radionuklida tersebut terdapat di dalam debu vulkanik dan lahar dingin gunung sinabung berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh. Unsur radionuklida alam
yang diperoleh dari debu vulkanik dan lahar dingin gunung sinabung adalah Thorium Th-232 dan Uranium U-238. Penelitian ini ini bersifat purposif.
Penelitan ini dimulai dengan proses pengambilan sampel dimana debu vulkanik ini diambil secara acak dari beberapa desa di daerah selatan sekitar Gunung
Sinabung yaitu desa Gurukinayan, Gamber dan Singgarang-garang dan lahar dingin di ambil dari daerah yang sering dialiri lahar dingin Gunung Sinabung
yaitu desa Perbaji, Sukatendel, Singgarang-garang pada kedalaman 5-20 cm dari permukaan.Kemudian debu vulkanik dan lahar dingin dimasukkan ke dalam
plastik klip yang berbahan dasar polythene dan dikeringkan selama beberapa hari pada suhu kamar. Sampel yang sudah kering kemudian dilakukan proses reduksi
ukuran dengan cara di ayak dengan ukuran ayakan 200 mesh, setelah itu dilakukan proses penimbangan menggunakan neraca digital. Penelitian dilakukan
untuk mengetahui unsur radionuklida alam yang terkandung di dalam debu vulkanik dan lahar dingin gunung sinabung dengan metode Analisis Aktivasi
Neutron AAN ini menggunakan seperangkat alat spektrometri- γ. Sebelum alat
spektrometri- γ digunakan alat ini harus dikalibrasi terlebih dahulu. Pada penelitian
ini kalibrasi energi dilakukan dengan mencacah sumber standar atau sumber radioaktif Ba-133, Co-60, dan Cs-137.
Aktivasi sampel dilakukan selama 300 detik sampai 21600 detik, hal ini dilakukan untuk mempertimbangkan bahwa aktivitas unsur-unsur yang dianalisis
Universitas Sumatera Utara
telah mencapai keadaan yang jenuh dan juga mempertimbangkan waktu paro dari isotop unsur-unsur yang akan dianalisis.
Debu vulkanik dan lahar dingin gunung sinabung yang telah diiradiasi diaktivasi kemudian dicacah dengan spektrometer-
γ. Waktu pencacahan yang dilakukan juga berbeda-beda. Waktu pencacahan disesuaikan dengan waktu paruh
unsur yang akan dianalisis. Untuk pencacahan dilakukan selama 172.800 detik. Proses aktivasi, pendinginan dan pencacahan juga dilakukan pada Standart
Reference Material SRM 2780 Hard Rock dengan waktu yang sama. SRM 2780 Hard Rock digunakan sebagai pembanding untuk menghasilkan konsentrasi
radionuklida alam pada debu vulkanik dan lahar dingin gunung sinabung. Digunakan SRM 2780 Hard Rock karena sampel yang diambil merupakan tanah
yang terdapat batu-batuan keras. Oleh karena itu, SRM 2780 Hard Rock sebanding atau sesuai dengan sampel yang akan dianalisa.
Dari pencacahan yang dilakukan maka diperoleh data hasil pencacahan berupa spktrum tenaga-
γ yang muncul pada layar komputer.Pada penelitian ini digunakan sumber gamma Ba-133 energi sumber standar yang digunakan 81
KeV dan 356,8 KeV, Cs-137 energi sumber standar yang digunakan 661,66 dan Co-60 energi sumber standar yang digunakan 1173,5 dan 1332,24 KeV sehingga
puncak gamma tersebar merata dari energi rendah sampai energi tinggi. Berdasarkan spektrum tenaga-
γ yang muncul tersebut, selanjutnya dilakukan analisis kualitatif dan analisis kuantitatif dengan berpedoman dengan Tabel
Aktivasi Neutron Neutron Activation Tables yang dikeluarkan IAEA International Atomic Energy Association.
Analisis kualitatif yang dilakukan pada debu vulkanik dan lahar dingin gunung sinabung diperoleh unsur radionukikda alam berikut Thorium Th-232,
dan Uranium U-238. Hal ini dikarenakan pada layar monitor puncak tenaga 277,60 keV ; 312,010 keV dimana masing – masing puncak tenaga ini dimiliki
oleh Np-239 277,60 keV dengan waktu paruh 2,36 hari; Pa-233 312,01 keV dengan waktu paruh 27,0 hari.
Universitas Sumatera Utara
Adanya unsur radionuklida alam yang diperoleh tersebut, yaitu Thorium dan Uranium ditinjau dari energi nuklida yang muncul, yaitu Pa-233 dengan
reaksi pembentukan Th- 232n,γ dan Np-239 dengan reaksi pembentukan U-
238n,γ. Analisis kualitatif dapat ditentukan dari persamaan kurva kalibrasi energi
yang diperoleh perhitungan kalibrasi energi dengan menggunakan metode kuadrat terkecil linier atau regresi linier yaitu Y = aX – b dimana Y adalah tenaga sinar-
γ dan X adalah nomor salur channel. Nomor salur ini merupakan titik tenaga-
γ yang menunjukkan jenis unsur yang terkandung pada debu vulkanik dan lahar
dingin gunung sinabung. Persamaan regresi kalibrasi energi yang diperoleh dari sumber standar Ba-133, Co-60, dan Cs-137 adalah Y = 0,3589X – 1,481dengan
koefisien relasi R = 0,9999 dimana koefisien relasi menunjukkan kelinieran dari grafik kalibrasi tenaga ini. Dari persamaan kalibrasi tenaga tersebut merupakan
persamaan yang akan mengkonversi nomor salurpuncak menjadi energi dan dapat ditentukan unsur-unsur yang terdapat di dalam debu vulkanik gunung sinabung
dan lahar dingin gunung sinabung berdasarkan spektrum tenaga- γ yang muncul
pada layar komputer yang menggunakan Software GENIE-2000 yang digunakan untuk membaca hasil pencacahan sumber standar tersebut. Misalnya untuk
menentukan unsur thorium yang terdapat didalam debu vulkanik. Sebagai contoh, dari persamaan di atas didapatkan bahwa untuk sampel
debu vulkanik mengandung radionuklida alam berupa Thorium nomor salur yang tertera pada layar komputer sebagai hasil pencacahan dimasukkan ke dalam
persamaan garis kurva kalibrasi energi : Y = 0,3858 × 813,075 – 1,481 = 312,09 keV
Hasil ini sesuai dengan tenaga spektrum- γ yang terbaca pada alat
spektrometri- γ. Unsur yang akan dianalisa di dalam debu vulkanik gunung
sinaabung adalah Thorium
232
Th yang memiliki energi gamma sekitar 312,09 keV dan memiliki waktu paro 27,0 hari.
Dari hasil yang diperoleh yaitu spektrum tenaga- γ pada NIST SRM 2708-
1P pada gambar 4.3. dengan waktu iradiasi 1 jam, waktu peluruhan decay 10
Universitas Sumatera Utara
hari dan waktu pencacahan selama 7200 detik, hal ini menunjukkan bahwa dari tenaga spektrum-
γ yang muncul yaitu 312,1 keV menunjukkan peak dari Pa-233. Hal ini menunjukkan bahwa dari tenaga spektrum-
γ yang muncul pada NIST SRM 2780 Hard Rock terdapat unsur Thorium Th.
Reaksi pembentukannya yaitu : Th- 232 + n,γ → Th-233 → Pa-233 + γ
Hasil yang diperoleh yaitu spektrum tenaga- γ debu vulkanik dengan kode
sampel yaitu S1-1P pada Gambar 4.2. dengan waktu iradiasi 1 jam, waktu peluruhan decay 10 hari dan waktu pencacahan selama 7200 detik, hal ini
menunjukkan bahwa dari tenaga spektrum- γ yang muncul yaitu 312,1 keV
menunjukkan peak dari Pa-233. Hal ini menunjukkan bahwa dari tenaga spektrum-
γ yang muncul pada sampel debu vulkanik dengan kode cuplikan S1-1P terdapat unsur Thorium Th. Hal ini sesuai dengan analisis yang dilakukan secara
nisbi atau relatif yaitu dengan membandingkan spektrum tenaga spektrum- γ dari
NIST SRM 2780 Hard Rock dan spektrum tenaga- γ yang muncul pada sampel
debu vulkanik gunung sinabung bahwa terdapat unsur Thorium Th dengan tenaga 321,1 keV yang disesuaikan dengan Tabel Aktivasi Neutron Neutron
Activation Table yang dikeluarkan IAEA International Atomic Energy Association.
Analisa kuantitatif dalam penelitian ini ditentukan secara nisbi untuk unsur Thorium dan metode k0-AAN bukan komparatif untuk unsur Uranium. Hal ini
dikarenakan energi pembentukan Uranium 277,60 hanya terdeteksi di dalam sampel saja namun tidak di dalam SRM Standart Reference Material nya,
sehingga tidak dapat dilakukan perbandingan antara data cacah sampel dengan data cacah SRM melalui persamaan yang terdapat pada bab 3. Untuk hasil analisis
kuantitatif yaitu penentuan kadar jenis unsur yang didapat dari analisis kualitatif yang terdapat di dalam debu vulkanik dan lahar dingin gunung sinabung yang
ditentukan secara nisbi atau relatif yaitu untuk debu vulkanik Uranium 1,06±0,19 mgkg ; Thorium 10,48±0,16 mgkg dan untuk lahar dingin
Uranium 0,67 ; Thorium 9,76±0,80 mgkg.
Universitas Sumatera Utara
Dalam penelitian ini digunakan metode Spektrometer- γ yang mempunyai
beberapa kekurangan antara lain di dalam penentuan batas daerah kurva energi dimana jika terdapat kesalahan dalam penentuan batas daerah kurva energi
tersebut maka akan mempengaruhi pada kuantitas unsur dalam sampel dan dalam pembuatan standar. Dalam pembuatan standar ini membutuhkan tingkat
keakuratan yang tinggi. Kesalahan sedikit saja dalam pembuatan standar akan sangat berpengaruh terhadap cacah yang dihasilkan.
Universitas Sumatera Utara
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
