SISTEM RABIT ANALISIS AKTIVASI NEUTRON

II.5.3.6 SISTEM RABIT

Fasilitas iradiasi Rabbit System merupakan fasilitas iradiasi yang digunakan untuk produksi radioisotop dan untuk penelitian aktivasi neutron. Ada dua jenis Rabbit System, yaitu Hydraulic Rabbit dan Pneumatic Rabbit System. Hydraulic Rabbit menggunakan air sebagai media pengangkut kapsul iradiasi, sedangkan pada Pneumatic rabbit menggunakan gas nitrogen. Di samping sebagai media pengangkut, air dan nitrogen tersebut berfungsi sebagai pendingin kapsul selama iradiasi berlangsung. Fasilitas iradiasi tersebut dapat digunakan untuk iradiasi sampel dengan waktu singkat beberapa detik sampai waktu relatif panjang 4-6 jam. Untuk sampel yang mempunyai isotop dengan waktu paruh pendek orde detik digunakan pneumatic rabbit yang dapat melakukan pengiriman lebih cepat dari hydraulic rabbit, sedangkan sampel yang mempunyai isotop dengan waktu paruh panjang menggunakan hydraulic rabbit. Untuk melaksanakan iradiasi suatu sampel di dalam fasilitas Rabbit System diperlukan suatu wadah yang disebut kapsul rabbit. Ada dua jenis kapsul rabbit yaitu kapsul jenis Polietilen yang hanya dipakai untuk wadah sampel dengan waktu iradiasi pendek maksimum 40 menit dan kapsul jenis Al-1050 yang digunakan untuk wadah sampel dengan waktu iradiasi panjang. Untuk meningkatkan ketelitian dalam menganalisis suatu sampel dengan menggunakan metode Analisis Aktivasi Neutron AAN, maka perlu diketahui besarnya fluks neutron di dalam kedua jenis kapsul tersebut. Evi Christiani S. : Karakterisasi Ijuk Pada Papan Komposit Ijuk Serat Pendek Sebagai Perisai Radiasi Neutron, 2008. USU e-Repository © 2008 Gambar 2.7 Kapsul untuk iradiasi cuplikan material pada fasilitas sistem Rabbit

II.5.3.7 ANALISIS AKTIVASI NEUTRON

Seiring dengan kemajuan teknologi, ketepatan data hasil uji menjadi persyaratan penting. Kandungan unsur suatu produk teknologi harus benar-benar diketahui dengan presisi tinggi. Adanya unsur pengotor yang melampaui nilai batas tertentu menjadikan suatu produk tidak dapat dilempar kepasar internasional. Disamping itu, limbah industri yang akan dibuang kelingkungan harus memenuhi baku mutu agar tidak merusak lingkungan, dimana unsur yang terkandung di dalamnya harus diketahui dengan tepat. Ketepatan data kandungan unsur dalam batuan tambang akan menentukan kelayakan nilai tambang. Dalam bidang medis, banyak hal yang dapat diungkap jika diketahui dengan pasti unsur-unsur yang terdapat dalam darah, rambut dan lain-lain. Untuk menjawab persoalan diatas dan masih banyak lagi bidang-bidang yang dapat ditangani, dapat diselesaikan dengan baik menggunakan metode Analisis Aktivasi Neutron. Evi Christiani S. : Karakterisasi Ijuk Pada Papan Komposit Ijuk Serat Pendek Sebagai Perisai Radiasi Neutron, 2008. USU e-Repository © 2008 Sesuai namanya teknik Analisis Aktivasi Neutron adalah teknik untuk analisis unsur kimia dalam suatu bahan dengan cara mengaktifkan atau membuat radioaktif inti atom yang akan diselidiki dengan menembaknya dengan partikel neutron. Sumber neutron yang digunakan adalah berasal dari suatu reaktor nuklir. Prinsip dasar AAN adalah meradiasi cuplikan di dalam reaktor nuklir. Inti atom di dalam cuplikan yang diiradiasi akan bereaksi dengan neutron sehingga terjadi suatu proses aktivasi yang menghasilkan suatu radionuklida tertentu. Radionuklida yang terbentuk akan memancarkan sinar- γ dan mungkin juga sekaligus sinar-β. Sinar-γ dan sinar-β yang dipancarkan mempunyai tenaga yang spesifik dan mencirikan nuklida pemancarnya. Intensitas dari sinar- γ dan sinar-β yang dihasilkan akan sebanding dengan jumlah radionuklida yang terbentuk. Jumlah radionuklida yang terbentuk akan tergantung pada kelimpahan isotop alamiahnya, serta sebanding pula dengan massa unsur yang ada di dalam target tersebut. Dengan melakukan pengukuran terhadap energi sinar- γ yang terbentuk maka dapat ditetapkan unsur yang terkandung di dalam cuplikan. Lebih lanjut, jika intensitas setiap energi- γ ini sebanding dengan massa unsur di dalam cuplikan, maka apabila dilakukan pengukuran terhadap setiap sinar- γ , dapat ditetapkan jumlah unsur tersebut. Keunggulan teknik AAN adalah mempunyai kepekaan tinggi dibanding dengan metode analisis lain seperti gravimetri, kalorimetri, spektrografi dan spektrometri massa, sebagaimana ditunjukkan dalam gambar 2.8. Teknik AAN juga mampu menganalisis banyak unsur kelumit dalam suatu cuplikan dan dalam satu kali pengukuran sampai pada orde ppm 1x10 -6 bahkan untuk unsur-unsur tertentu pada orde ppb 1x10 -9 . Sampai saat ini teknik AAN telah berhasil menganalisis multi unsur kelumit sampai 52 unsur sebagai mana ditunjukkan gambar 2.9 Evi Christiani S. : Karakterisasi Ijuk Pada Papan Komposit Ijuk Serat Pendek Sebagai Perisai Radiasi Neutron, 2008. USU e-Repository © 2008 Analisis Aktivasi Neutron Spektroskopi Spektrografi odet Kalorimetri e Gravitrimetri 10 -0 10 -4 10 -6 10 -2 10 -8 M Tingkat Kepekaan Gambar 2.8 Perbandingan kepekaan metode analisis Gambar 2.9 Jenis Unsur yang dapat dianalisis dengan metode AAN Evi Christiani S. : Karakterisasi Ijuk Pada Papan Komposit Ijuk Serat Pendek Sebagai Perisai Radiasi Neutron, 2008. USU e-Repository © 2008 Teknik AAN telah berkembang di banyak negara dan sampai saat ini merupakan metode analisis teruji. Reaksi inti atom bekerja pada daerah sekitar 10 -12 m. Oleh karena itu, teknik AAN akan menghasilkan analisis dengan akurasi dan presisi tinggi. Aplikasi teknik AAN untuk analisis multi unsur dalam berbagai jenis cuplikan bidang lingkungan, geologi dan biologi telah banyak dilakukan pada kegiatan penelitian seperti yang dilakukan di BATAN, yaitu di Yogyakarta, Bandung, Jakarta dan Serpong. Kemampuan peralatan dan teknik ini perlu dimanfaatkan secara umum untuk masyarakat dalam rangka mendukung pembangunan di segala bidang. Untuk cuplikan mengandung unsur W gram dan telah diiradiasi dengan neutron, maka radioaktivitas yang dihasilkan dapat dihitung dengan persamaan sbb. : e 1 . . f M N . . W A t . A λ − − σ θ = 2.12 Dimana : A : Aktivitas radionuklida s -1 W : Berat unsur g M : Berat atom unsur gmol N A : Bilangan Avogadro 6,02 x 10 23 mol -1 θ : Koeffisien kelimpahan target radionuklida di dalam unsur f : Densitas fluks neutron thermal n.cm -2 . s -1 , σ : Penampang lintang aktivasi barn λ : Laju peluruhan produk radionuklida [ = 0,693T 12 s ] t : Waktu iradiasi neutron s dan T 12 : Umur paruh radionuklida Parameter M, N A , σ dan λ berkaitan dengan karakteristik unsur yang dianalisis. Pada analisis aktivasi, dengan adanya pancaran sinar- γ yang mempunyai energi yang berbeda tergantung pada jenis radionuklida yang dihasilkan , maka dengan Evi Christiani S. : Karakterisasi Ijuk Pada Papan Komposit Ijuk Serat Pendek Sebagai Perisai Radiasi Neutron, 2008. USU e-Repository © 2008 30 memperhatikan sinar- γ spesifik dan aktivitas yang dihasilkan A, selanjutnya dilakukan pengukuran terhadap nilai pencacahan R . e . f M . . .I N W . .I . A R t . A λ − − ε σ θ = ε = 1 2.13 dengan, I : Kelimpahan sinar- γ rasio pancaran sinar-γ spesifik dan disintegrasi ε : Effisiensi pencacahan dari detektor yang digunakan. Secara teoritis dari persamaan 2.12 , nilai R dapat ditentukan dan dengan demikian nilai W dapat ditentukan pula; akan tetapi apabila terdapat fluktuasi fluks neutron dan ketidak-pastian penampang lintang aktivasi akan menyulitkan menetapkan akurasi unsur yang dicari. Untuk itu, biasanya digunakan pengukuran pembanding dengan cara menyertakan bahan standard dari unsur –unsur yang terkandung dalam cuplikan. Evi Christiani S. : Karakterisasi Ijuk Pada Papan Komposit Ijuk Serat Pendek Sebagai Perisai Radiasi Neutron, 2008. USU e-Repository © 2008

BAB III MATODOLOGI PENELITIAN

III.1 PEMILIHAN BAHAN BAKU Serat ijuk yang dipergunakan pada penelitian ini diperoleh dari Sibolangit sekitar 40 km dari kota medan. Untuk pembuatan papan komposit dipergunakan serat ijuk pendek dengan variasi panjang serat yang berbeda sebagai pengisi dan resin polyester tak jenuh sebagai matriknya, dimana resin poliester tersebut tidak akan mengeras sebelum dicampurkan dengan zat pengeras katalis. Pada penelitian ini dipergunakan katalis MEKP Methyl Ethyl Ketone Peroxyde, yang berfungsi sebagaizat pengeras, untuk mempersingkat waktu pengerasan. III.2 PARAMETER YANG DIGUNAKAN Parameter yang digunakan pada penelitian ini meliputi beberapa variable diantaranya : variabel tetap yaitu kandungan unsur serat ijuk, kandungan kimia serat ijuk, densitas serat ijuk dan variabel berubah yaitu kekuatan impak komposit serat ijuk dengan fraksi volum dan panjang serat yang berbeda, serapan papan komposit terhadap radiasi neutron untuk komposit serat ijuk dengan fraksi volum dan panjang serat yang berbeda. III.3 METODE PENELITIAN Metode penelitian pada penelitian ini terbagi atas dua tahapan. Tahapan pertama adalah penelitian sebelum serat ijuk yang di bentuk menjadi papan komposit, dan tahap yang kedua setelah ijuk dibentuk menjadi papan komposit. Evi Christiani S. : Karakterisasi Ijuk Pada Papan Komposit Ijuk Serat Pendek Sebagai Perisai Radiasi Neutron, 2008. USU e-Repository © 2008