20
dimaksudkan agar neutron dalam inti dapat terlepas. Secara umum reaksi ini dituliskan sebagai berikut :
Q n
Z A
n Z
A +
+ +
− →
+
γ
1 1
2 ,
1 ,
2.6 e. Reaksi pembelahan
Penyinaran neutron untuk inti-inti berat akan menyebabkan terjadinya reaksi pembelahan inti menjadi dua inti sebagai belahan-
belahan yang pada umumnya tidak stabil dan akan mengalami proses peluruhan radioaktif. Secara umum reaksi ini dituliskan sebagai
berikut :
Q n
b Z
A Z
A n
Z A
+ +
+ +
→ +
γ
1 2
2 1
1 1
, ,
,
2.7 dengan b adalah jumlah neutron yang dihasilkan. Darsono, 1988: 8.
2.2.3 Prinsip dasar AANC
Teknik analisis AANC didasarkan pada reaksi neutron cepat dengan inti, dimana cuplikan yang akan dianalisis dengan neutron cepat 14 MeV
menggunakan generator neutron. Inti atom unsur yang berada dalam cuplikan akan menangkap neutron dan berubah menjadi radioaktif dengan
memancarkan sinar γ . Sinar γ yang dipancarkan umumnya memiliki energi yang sangat karakteristik untuk setiap unsurradionuklida, sehingga
dapat diidentifikasi dengan menggunakan teknik spektrometri gamma.
21
Gb.2.1 Teknik analisis AANC
= Cuplikan atau sampel
= Radionuklida
Akibat iradiasi neutron pada cuplikan, sebagian unsur dalam cuplikan menjadi radioaktif, tetapi pada saat yang sama radionuklida yang terbentuk
tersebut meluruh, maka laju bersih pembentukan radionuklida merupakan selisih antara laju cacah produksi total dengan laju peluruhannya. Secara
matematis dapat dituliskan sebagai berikut :
n T
peluruhan produksi
N dt
dn dt
dn dt
dn λ
φσ −
= ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ −
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
= 2.8
dengan : n
= jumlah inti radioaktif yang terbentuk
σ
= tampang lintang aktivasi cm
2
λ = tetapan peluruhan radionuklida yang terbentuk φ
= fluks neutron neutron per cm
2
detik
T
N = jumlah nuklida sasaran
n
γ
Detektor Spektrometri
gamma
β
α
22
Persamaan di atas merupakan persamaan diferensial orde 1. Untuk waktu iradiasi
ir
t dan sebelum iradiasi inti cuplikan stabil n = 0 pada saat
t=0, maka penyelesain persamaan 2.8 adalah sebagai berikut :
ir
t T
e N
n
λ
λ σ
φ
−
− =
1
2.9 sehingga aktivasinya ialah
ir
t T
ir
e N
n A
λ
σ φ
λ
−
− =
= 1
2.10 Harga
ir
A dalam persamaan di atas adalah aktivasi pada saat
berakhirnya iradiasi, tetapi dalam kenyataan untuk melakukan pencacahan tepat pada saat berakhirnya iradiasi tidak mungkin. Untuk melakukan
pencacahan cuplikan harus dipindahkan dari ruang iradiasi ke ruang pencacahan. Waktu pemindahan ini dikenal dengan waktu transit dan harus
diketahui secara cermat, khususnya analisis unsur dengan waktu paro pendek, sedang unsur dengan waktu paro panjang kadang diberi waktu tunda
sebelum dilakukan pencacahan. Waktu tunda ini lazim disebut sebagai waktu pendinginan cooling time. Berikut ini merupakan diagram waktu
analisis aktivasi neutron :
Gb 2.2 Diagram waktu pada analisis aktivasi neutron Sunardi, 2007: 3
Aktivitas radionuklida pada saat
d
t setelah berakhirnya iradiasi adalah :
Waktu iradiasi t
ir
Waktu pencacahan
Waktu transit
Waktu pendinginan
Waktu tunda t
d
23
d ir
d
t t
T t
ir d
e e
N e
A A
λ λ
λ
σ φ
− −
−
− =
= 1
2.11 Jumlah cacah kejadian peluruhan selama waktu untuk pencacahan
c
t isotop ialah :
∫
= −
=
c
t t
t d
dt e
A k
C
λ
c d
a
t t
t
e e
e N
k C
λ λ
λ
λ σ
φ
− −
−
− −
= 1
1
2.12
a ir
t t
= dengan
Y k
ε
=
dimana
ε
= efiensi pencacahan Y = prosentasi peluruhan gamma gamma yield
Jumlah nuklida sasaran dapat dihitung dengan kesetaraan nol :
a BA
N m
N
A T
=
2.13 dengan : m = massa cuplikan
A
N = bilangan avogadro
BA
= berat atom unsur cuplikan a = kelimpahan relatif radionuklida cuplikan
Dengan demikian persamaan 2.8 menjadi :
c d
a
t t
t A
e e
e Y
a BA
N m
C
λ λ
λ
λ ε
σ φ
− −
−
− −
= 1
1
2.14 dengan :
φ = fluks nutron dari generator neutron
σ
= tampang lintang aktivasi λ = tetapan peluruhan
ε
= efisiensi deteksi
24
a
t = waktu iradiasi
d
t = waktu tunda
c
t = waktu cacah
Persamaan 2.14 tersebut dapat dipandang sebagai dasar dan persamaan akhir analisis aktivasi.
2.2.4 Analisis kualitatif
