LAPORAN PRAKTIKUM SEKOLAH TINGGI TEKNOLO
LAPORAN PRAKTIKUM
PROTEKSI RADIASI
ACARA :
PENENTUAN UMUR PAROH RADIONUKLIDA
Disusun oleh :
Nama
NIM
Prodi
Semester
Kelompok
Teman Kerja
: Banu Suharto
: 011300332
: Teknokimia Nuklir
: IV
:4
: Hera herdiyanti
Tanggal Praktikum : 27 Maret 2015
Asisten
: Haries Handoyo, S.ST
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR
BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL
YOGYAKARTA
2015
PENENTUAN UMUR PAROH RADIONUKLIDA
A. TUJUAN
Tujuan Umum
Melakukan perhitungan dan menentukan waktu paroh suatu radionklida
Tujuan Khusus
1. Mendefinisikan waktu paroh suatu radionuklida
2. Mendefinisikan konstanta peluruhan dari suatu radionuklida
3. Memahami hubungan waktu paroh dengan konstanta peluruhan dari
suatu radionuklida
4. Menggunakan dan menerapkan rumusan praktis dalam memperkirakan
aktivitas dari suatu radionuklida yang diketahui waktu parohnya
5. Melakukan pengukuran dan menentukan waktu paroh suatu
radionuklida
6. Menggambarkan kurva peluruhan dalam kertas grafik
B. DASAR TEORI
Radioaktivitas didefinisikan sebagai transformasi – transformasi inti (nuklir) secara
spontan yang menyebabkan terbentuknya unsur - unsur baru.Peristiwa radioaktivitas
berkaitan erat dengan kestabilan inti suatu atom. Materi yang mempuntai inti atom tidak
stabil akan memancarkan radiasi agar berubah menjadi inti stabil. Inti atom yang tidak
stabil disebut radionuklida, sedangkan materi yang mengandung radionuklida disebut zat
radioaktif.Setiap unsur radioaktif mempunyai sifat yang menjadi ciri khasnya,yaitu tidak
ada yang sama dalam ketiga hal berikut:
a. Waktu paruh (t1/2) peluruhan
b. Energi radiasi
c. Jenis radiasi
Kalau ada unsur radioaktif yang sama (hampir sama) waktu paruhnya dengan waktu paruh
lainnya,keduanya pasti memilki energi radiasi yang berbeda.Sebaliknya,bila ada dua
unsur radioaktif yang mempunyai energi radiasi yang sama,dapat dipastikan bahwa
keduanya memilki waktu paruh yang berbeda.Di alam ini tidak ada unsur radioaktif yang
memilki waktu paruh dan enrgi radiasi yang sama dengan waktu paruh dan energi radiasi
milik unsur radioaktif lain (Wisnu Arya Wardhana;2007:64)
Waktu paroh (t1/2) suatu radionuklida yaitu waktu yang diperlukan radionuklida untuk
meluruh menjadi setengahnya.Radiasi radionuklida mempunyai sifat yang khas
(unik) untuk masing-masing inti. Peristiwa pemancaran radiasi suatu radionuklida sulit
untuk ditentukan, tetapi untuk sekumpulan inti yang sama, kebolehjadian peluruhannya
dapat diperkirakan. Waktu paro bersifat khas terhadap setiap jenis inti.Laju pancaran
radiasi dalam satuan waktu disebut konstanta peluruhan () dan secara matematik
hubungan antara dan t½ dinyatakan dengan
= 0,693/ t½
Kuantitas subyek yang mengalami peluruhan eksponensial biasanya diberi lambang N.
Nilai N pada waktu t ditentukan dengan rumus
, dimana
sebagai nilai awal N (pada saat t=0)
λ sebagai konstanta positif (konstanta peluruhan).
Ketika t=0, eksponensialnya setara dengan 1, sedangkan N(t) setara dengan
. Ketika t
mendekati tak terbatas, eksponensialnya mendekati nol.Secara khusus, terdapat waktu
sehingga
Mengganti rumus di atas, akan didapatkan:
Dimana
konstanta peluruhan radionuklida
T ½ = waktu paroh radionuklida
Karakteristik peluruhan radioisotop lebih mudah dinyatakan dalam satuan waktu daripada
kebalikan waktu, konsep ini dikenal sebagai umur paro, dengan simbol t½. Umur paro
didefinisikan sebagai waktu dimana aktivitas berkurang menjadi tinggal separo aktivitas
awalnya, jadi A0 → A0/2 atau dari A0 /2 → A0/4, dst.nya.
Setiap radionuklida mempunyai waktu paro yang uniqe dan tetap.Contoh, Co-60
mempunyai waktu paro 5,27 tahun, Ir-192 mempunyai umur paro 74 hari.
Gb.1 Aktivitas radioaktif terhadap umur paro
Karakteristik radioisotop lebih sederhana dinyatakan dalam umur paronya dari pada
tetapan peluruhannya.Contoh : 15P32 lebih mudah dikatakan mempunyai umur paro t½ =
14,5 hari dari pada 15P32 mempunyai tetapan peluruhan λ = 0,0485 hari-1.Konsep umur
paro ini sangat bermanfaat untuk menghitung aktivitas suatu radionuklida. Bila selang
waktunya sama dengan satu kali t½ maka aktivitasnya tinggal ½ nya, sedang kalau dua
kali t½ maka aktivitasnya tinggal ¼ nya, dan seterusnya (Gamb.1). dapat juga
menggunakan hubungan berikut ini :
A = (½)n.A0
C. ALAT DAN BAHAN
1. Detektor GM
2. Isotop I-131
3. Kertas saring
4. Pinset
5. Planset
6. Radiowash
7. Ependolf 10 µL
8. Kertas merang
D. CARA KERJA
1. Dilakukan cacah latar pada plat alumunium dengan surveymeter
2. Isotop I-131 dipipet dengan ependolf 10µL dan kemudian diteteskan di atas
plat alumunium.
3. Diukur tingkat kontaminasi pada plat alumunium dengan suveymeter.
kemudian diusap dengan kertas saring dan diukur lagi tingkat kontaminasinya
4. Plat alumunium diberi bahan dekontaminasi radiowash lalu diusap dengan
kertas merang dan kemudian diukur tingkat kontaminasinya dengan
surveymeter.
5. Hasil uji usap dengan kertas saring tadi selanjutnya dicacah dengan detector
GM dengan mengatur HV= 760 volt, Time = 100 sekon .
6. Waktu paronya ditentukan
E. DATA PERCOBAAN
Sumber
: I-131
Factor kalibrasi : 0,0071
Cacah latar : 20x10 cpm
Cacah kontminasi : 80x100 cpm
Setelah diusap kertas saring : 340x1 cpm
Setelah diusap radiowash : 80x1 cpm
HV
: 800 V
Waktu cacah : 30 detik
NO
Cacah hari ke-1
Cacah
Cacah
Cacah hari ke-2
Cacah
Cacah
Cacah hari ke-5
Cacah Cacah
latar
sumber
latar
sumber
latar
sumber
1.
86
16251
82
13546
113
12901
2.
66
16345
71
14746
105
11734
3.
83
15764
74
13583
119
10767
4.
76
17567
80
15282
114
12456
5.
82
15856
78
15567
104
11457
F. PERHITUNGAN
VI.1. Cacah hari ke-1
Cacah latar rata-rata = 78,6 = 2.6 cps
Cacah Sumber rata-rata
= 16356.6
=
Cacah sesungguhnya
= 545,1 cps
VI.2. Cacah hari ke-4
Cacah latar rata-rata = 77 = 2.5 cps
Cacah Sumber rata-rata
= (14542,3
=
Cacah Sesungguhnya
= 484,7 cps
VI.3. Cacah hari ke-7
Cacah latar rata-rata = 111 = 3.7 cps
Cacah Sumber rata-rata
Cacah sesungguhnya
= 11863
= 395,3 cps
Menghitung Waktu Paro
1. Cara Grafik
Waktu ( hari )
Aktivitas ( dps )
Ln A
Sumbu x
1
545,1
Sumbu y
6,3
2
484,7
6.1
5
395,3
5.9
Persamaan garis y = -0.0923x + 6.3462
R² = 0.9231
Slope = -λ
= - (-0.0923)
= 0,0923 hari-1
t½
= 0,693 / λ
= 0,693 / 0,0923 hari-1
= 7,5 hari
Jadi umur paro dari unknown sumber tersebut yaitu 7,5 hari
G. Pembahasan
Praktium ini bertujuan untuk melakukan perhitungan dan menentukanwaktu paroh
suatu radionklida, mendefinisikan waktu paroh suatu radionuklida, mendefinisikan
konstanta peluruhan dari suatu radionuklida, memahami hubungan waktu paroh dengan
konstanta peluruhan dari suatu radionuklida, menggunakan dan menerapkan rumusan
praktis dalam memperkirakan aktivitas dari suatu radionuklida yang diketahui waktu
parohnya, melakukan pengukuran dan menentukan waktu paroh suatu radionuklida,
menggambarkan kurva peluruhan dalam kertas grafik.
Waktu paroh (t1/2) suatu radionuklida yaitu waktu yang diperlukan radionuklida
untuk meluruh menjadi setengahnya.Waktu yang diperlukan bagi suatu radioisotop untuk
meluruh menjadi setengah dari kuantitas awal merupakan suatu ukuran laju,dimana isotop
tersebut mengalami transformasi radioaktif .Waktu paro ini bersifat khas terhadap setiap
inti,atau dengan kata lain setiap radionuklida memiliki waktu paro yang berbeda satu
sama lain.Dalam praktikum ini, radionuklida yang digunakan yaitu I-131. Sumber
Radionuklida dicacah selama 30 detik sebanyak 5 kali dan pencacahan dilakukan pada
hari pertama, keempat, dan ketujuh. Pada hari keempat mengalami kenaikan
dimungkinkan pada saat mencacah tidak ditambahi kertas saring dibagian atas sehingga
menyebabkan radiasi yang tertangkap detector menjadi besar.
Untuk menentukan waktu paroh suatu radionuklida yaitu dengan membuat cara grafik
hubungan wakty (hari) Vs ln A. Dari grafik tersebut dapat diperoleh persamaan garis
dimana slope pada persamaan garis tersebut merupakan minus konstanta peluruhan (λ).
Konstanta peluruhan yaitu laju pancaran radiasi dalam satuan waktu. Namun
karakteristik radioisotop lebih sederhana dinyatakan dalam umur paronya dari pada
tetapan peluruhannya. Dari hasil pembuatan grafik, diperoleh waktu paro 7,5 hari.
H. Kesimpulan
1. Waktu paroh (t1/2) suatu radionuklida yaitu waktu yang diperlukan
radionuklida untuk meluruh menjadi setengahnya .
2. Laju pancaran radiasi dalam satuan waktu disebut konstanta peluruhan.
3. Waktu paro berbanding terbalik dengan konstanta peluruhan. Semakin besar
kontanta peluruhan, maka waktu paro akan semakin kecil.
4. T1/2 secara teori yaitu 8,32 hari
I. Daftar Pustaka
1. Suryo,Ranjono.dkk.2010.”Petunjuk Praktikum Proteksi
Radiasi”.Yogyakarta:STTN_BATAN
Asisten,
Haries Handoyo, S.ST
Yogyakarta, 10 April 2015
Praktian,
Banu Suharto
PROTEKSI RADIASI
ACARA :
PENENTUAN UMUR PAROH RADIONUKLIDA
Disusun oleh :
Nama
NIM
Prodi
Semester
Kelompok
Teman Kerja
: Banu Suharto
: 011300332
: Teknokimia Nuklir
: IV
:4
: Hera herdiyanti
Tanggal Praktikum : 27 Maret 2015
Asisten
: Haries Handoyo, S.ST
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR
BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL
YOGYAKARTA
2015
PENENTUAN UMUR PAROH RADIONUKLIDA
A. TUJUAN
Tujuan Umum
Melakukan perhitungan dan menentukan waktu paroh suatu radionklida
Tujuan Khusus
1. Mendefinisikan waktu paroh suatu radionuklida
2. Mendefinisikan konstanta peluruhan dari suatu radionuklida
3. Memahami hubungan waktu paroh dengan konstanta peluruhan dari
suatu radionuklida
4. Menggunakan dan menerapkan rumusan praktis dalam memperkirakan
aktivitas dari suatu radionuklida yang diketahui waktu parohnya
5. Melakukan pengukuran dan menentukan waktu paroh suatu
radionuklida
6. Menggambarkan kurva peluruhan dalam kertas grafik
B. DASAR TEORI
Radioaktivitas didefinisikan sebagai transformasi – transformasi inti (nuklir) secara
spontan yang menyebabkan terbentuknya unsur - unsur baru.Peristiwa radioaktivitas
berkaitan erat dengan kestabilan inti suatu atom. Materi yang mempuntai inti atom tidak
stabil akan memancarkan radiasi agar berubah menjadi inti stabil. Inti atom yang tidak
stabil disebut radionuklida, sedangkan materi yang mengandung radionuklida disebut zat
radioaktif.Setiap unsur radioaktif mempunyai sifat yang menjadi ciri khasnya,yaitu tidak
ada yang sama dalam ketiga hal berikut:
a. Waktu paruh (t1/2) peluruhan
b. Energi radiasi
c. Jenis radiasi
Kalau ada unsur radioaktif yang sama (hampir sama) waktu paruhnya dengan waktu paruh
lainnya,keduanya pasti memilki energi radiasi yang berbeda.Sebaliknya,bila ada dua
unsur radioaktif yang mempunyai energi radiasi yang sama,dapat dipastikan bahwa
keduanya memilki waktu paruh yang berbeda.Di alam ini tidak ada unsur radioaktif yang
memilki waktu paruh dan enrgi radiasi yang sama dengan waktu paruh dan energi radiasi
milik unsur radioaktif lain (Wisnu Arya Wardhana;2007:64)
Waktu paroh (t1/2) suatu radionuklida yaitu waktu yang diperlukan radionuklida untuk
meluruh menjadi setengahnya.Radiasi radionuklida mempunyai sifat yang khas
(unik) untuk masing-masing inti. Peristiwa pemancaran radiasi suatu radionuklida sulit
untuk ditentukan, tetapi untuk sekumpulan inti yang sama, kebolehjadian peluruhannya
dapat diperkirakan. Waktu paro bersifat khas terhadap setiap jenis inti.Laju pancaran
radiasi dalam satuan waktu disebut konstanta peluruhan () dan secara matematik
hubungan antara dan t½ dinyatakan dengan
= 0,693/ t½
Kuantitas subyek yang mengalami peluruhan eksponensial biasanya diberi lambang N.
Nilai N pada waktu t ditentukan dengan rumus
, dimana
sebagai nilai awal N (pada saat t=0)
λ sebagai konstanta positif (konstanta peluruhan).
Ketika t=0, eksponensialnya setara dengan 1, sedangkan N(t) setara dengan
. Ketika t
mendekati tak terbatas, eksponensialnya mendekati nol.Secara khusus, terdapat waktu
sehingga
Mengganti rumus di atas, akan didapatkan:
Dimana
konstanta peluruhan radionuklida
T ½ = waktu paroh radionuklida
Karakteristik peluruhan radioisotop lebih mudah dinyatakan dalam satuan waktu daripada
kebalikan waktu, konsep ini dikenal sebagai umur paro, dengan simbol t½. Umur paro
didefinisikan sebagai waktu dimana aktivitas berkurang menjadi tinggal separo aktivitas
awalnya, jadi A0 → A0/2 atau dari A0 /2 → A0/4, dst.nya.
Setiap radionuklida mempunyai waktu paro yang uniqe dan tetap.Contoh, Co-60
mempunyai waktu paro 5,27 tahun, Ir-192 mempunyai umur paro 74 hari.
Gb.1 Aktivitas radioaktif terhadap umur paro
Karakteristik radioisotop lebih sederhana dinyatakan dalam umur paronya dari pada
tetapan peluruhannya.Contoh : 15P32 lebih mudah dikatakan mempunyai umur paro t½ =
14,5 hari dari pada 15P32 mempunyai tetapan peluruhan λ = 0,0485 hari-1.Konsep umur
paro ini sangat bermanfaat untuk menghitung aktivitas suatu radionuklida. Bila selang
waktunya sama dengan satu kali t½ maka aktivitasnya tinggal ½ nya, sedang kalau dua
kali t½ maka aktivitasnya tinggal ¼ nya, dan seterusnya (Gamb.1). dapat juga
menggunakan hubungan berikut ini :
A = (½)n.A0
C. ALAT DAN BAHAN
1. Detektor GM
2. Isotop I-131
3. Kertas saring
4. Pinset
5. Planset
6. Radiowash
7. Ependolf 10 µL
8. Kertas merang
D. CARA KERJA
1. Dilakukan cacah latar pada plat alumunium dengan surveymeter
2. Isotop I-131 dipipet dengan ependolf 10µL dan kemudian diteteskan di atas
plat alumunium.
3. Diukur tingkat kontaminasi pada plat alumunium dengan suveymeter.
kemudian diusap dengan kertas saring dan diukur lagi tingkat kontaminasinya
4. Plat alumunium diberi bahan dekontaminasi radiowash lalu diusap dengan
kertas merang dan kemudian diukur tingkat kontaminasinya dengan
surveymeter.
5. Hasil uji usap dengan kertas saring tadi selanjutnya dicacah dengan detector
GM dengan mengatur HV= 760 volt, Time = 100 sekon .
6. Waktu paronya ditentukan
E. DATA PERCOBAAN
Sumber
: I-131
Factor kalibrasi : 0,0071
Cacah latar : 20x10 cpm
Cacah kontminasi : 80x100 cpm
Setelah diusap kertas saring : 340x1 cpm
Setelah diusap radiowash : 80x1 cpm
HV
: 800 V
Waktu cacah : 30 detik
NO
Cacah hari ke-1
Cacah
Cacah
Cacah hari ke-2
Cacah
Cacah
Cacah hari ke-5
Cacah Cacah
latar
sumber
latar
sumber
latar
sumber
1.
86
16251
82
13546
113
12901
2.
66
16345
71
14746
105
11734
3.
83
15764
74
13583
119
10767
4.
76
17567
80
15282
114
12456
5.
82
15856
78
15567
104
11457
F. PERHITUNGAN
VI.1. Cacah hari ke-1
Cacah latar rata-rata = 78,6 = 2.6 cps
Cacah Sumber rata-rata
= 16356.6
=
Cacah sesungguhnya
= 545,1 cps
VI.2. Cacah hari ke-4
Cacah latar rata-rata = 77 = 2.5 cps
Cacah Sumber rata-rata
= (14542,3
=
Cacah Sesungguhnya
= 484,7 cps
VI.3. Cacah hari ke-7
Cacah latar rata-rata = 111 = 3.7 cps
Cacah Sumber rata-rata
Cacah sesungguhnya
= 11863
= 395,3 cps
Menghitung Waktu Paro
1. Cara Grafik
Waktu ( hari )
Aktivitas ( dps )
Ln A
Sumbu x
1
545,1
Sumbu y
6,3
2
484,7
6.1
5
395,3
5.9
Persamaan garis y = -0.0923x + 6.3462
R² = 0.9231
Slope = -λ
= - (-0.0923)
= 0,0923 hari-1
t½
= 0,693 / λ
= 0,693 / 0,0923 hari-1
= 7,5 hari
Jadi umur paro dari unknown sumber tersebut yaitu 7,5 hari
G. Pembahasan
Praktium ini bertujuan untuk melakukan perhitungan dan menentukanwaktu paroh
suatu radionklida, mendefinisikan waktu paroh suatu radionuklida, mendefinisikan
konstanta peluruhan dari suatu radionuklida, memahami hubungan waktu paroh dengan
konstanta peluruhan dari suatu radionuklida, menggunakan dan menerapkan rumusan
praktis dalam memperkirakan aktivitas dari suatu radionuklida yang diketahui waktu
parohnya, melakukan pengukuran dan menentukan waktu paroh suatu radionuklida,
menggambarkan kurva peluruhan dalam kertas grafik.
Waktu paroh (t1/2) suatu radionuklida yaitu waktu yang diperlukan radionuklida
untuk meluruh menjadi setengahnya.Waktu yang diperlukan bagi suatu radioisotop untuk
meluruh menjadi setengah dari kuantitas awal merupakan suatu ukuran laju,dimana isotop
tersebut mengalami transformasi radioaktif .Waktu paro ini bersifat khas terhadap setiap
inti,atau dengan kata lain setiap radionuklida memiliki waktu paro yang berbeda satu
sama lain.Dalam praktikum ini, radionuklida yang digunakan yaitu I-131. Sumber
Radionuklida dicacah selama 30 detik sebanyak 5 kali dan pencacahan dilakukan pada
hari pertama, keempat, dan ketujuh. Pada hari keempat mengalami kenaikan
dimungkinkan pada saat mencacah tidak ditambahi kertas saring dibagian atas sehingga
menyebabkan radiasi yang tertangkap detector menjadi besar.
Untuk menentukan waktu paroh suatu radionuklida yaitu dengan membuat cara grafik
hubungan wakty (hari) Vs ln A. Dari grafik tersebut dapat diperoleh persamaan garis
dimana slope pada persamaan garis tersebut merupakan minus konstanta peluruhan (λ).
Konstanta peluruhan yaitu laju pancaran radiasi dalam satuan waktu. Namun
karakteristik radioisotop lebih sederhana dinyatakan dalam umur paronya dari pada
tetapan peluruhannya. Dari hasil pembuatan grafik, diperoleh waktu paro 7,5 hari.
H. Kesimpulan
1. Waktu paroh (t1/2) suatu radionuklida yaitu waktu yang diperlukan
radionuklida untuk meluruh menjadi setengahnya .
2. Laju pancaran radiasi dalam satuan waktu disebut konstanta peluruhan.
3. Waktu paro berbanding terbalik dengan konstanta peluruhan. Semakin besar
kontanta peluruhan, maka waktu paro akan semakin kecil.
4. T1/2 secara teori yaitu 8,32 hari
I. Daftar Pustaka
1. Suryo,Ranjono.dkk.2010.”Petunjuk Praktikum Proteksi
Radiasi”.Yogyakarta:STTN_BATAN
Asisten,
Haries Handoyo, S.ST
Yogyakarta, 10 April 2015
Praktian,
Banu Suharto