DASAR DETEKSI RADIASI KELOMPOK 1: 1.HADI L MANURUNG 2.SERGIO SALDANO YUDHA 3.EMY MUNTHE 4.NORA FIKA S 5.TRESIA SIMANJUNTAK.

Presentasi berjudul: "DASAR DETEKSI RADIASI KELOMPOK 1: 1.HADI L MANURUNG 2.SERGIO SALDANO YUDHA 3.EMY MUNTHE 4.NORA FIKA S 5.TRESIA SIMANJUNTAK."— Transcript presentasi:

1 DASAR DETEKSI RADIASI KELOMPOK 1: 1.HADI L MANURUNG 2.SERGIO SALDANO YUDHA 3.EMY MUNTHE 4.NORA FIKA S 5.TRESIA SIMANJUNTAK

2 PENGERTIAN RADIASI DAN JENIS-JENIS RADIASI
Radiasi dapat diartikan sebagai energi yang dipancarkan dalam bentuk partikel atau gelombang. Jika suatu inti tidak stabil, maka inti mempunyai kelebihan energi. Inti itu tidak dapat bertahan, suatu saat inti akan melepaskan kelebihan energi tersebut dan mungkin melepaskan satu atau dua atau lebih partikel atau gelombang sekaligus.

3 MEKANISME DETEKSI RADIASI
(1). Proses ionisasi, (2). Proses sintilasi, (3). Proses termoluminensi, (4). Efek pemanasan, dan (5). Reaksi kimia.

4 1. Proses Ionisasi Proses Ionisasi pada suatu medium secara langsung dapat disebabkan oleh radiasi partikel alpha dan beta; dan ionisasi secara tidak langsung dapat disebabkan oleh Sinar-X, sinar gamma, dan neutron. Kumpulan/jumlah pasangan ion yang terjadi/diproduksi berkaitan erat dengan jumlah energi radiasi yang mengakibatkan terjadinya proses ionisasi tersebut. Dalam proses ionisasi ini, energi radiasi diubah menjadi peristiwa terlepasnya sejumlah elektron dari atomnya (energi listrik).

5 2. Proses Sintilasi Yang dimaksud dengan proses sintilasi adalah terpancarnya sinar tampak pada saat terjadinya perpindahan/transisi elektron dari tingkat energi 4 yang lebih tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah. Perpindahan elektron seperti ini dapat terjadi di dalam bahan detektor. Perpindahan elektron dari tingkat energi yang lebih rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi terjadi karena adanya proses eksitasi. Dalam proses kembalinya elektron dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah/keadaannya semula, maka akan dipancarkan energi yang berupa foton sinar-X.

6 3. Proses Termoluminensi Pada prinsipnya, proses termoluminensi ini hampir sama dengan proses sintilasi. Letak perbedaannya adalah: pada proses sintilasi, elektron yang tereksitasi akan kembali ke orbit semula secara langsung (selang waktu yang sangat cepat) sambil memancarkan Sinar-X yang selanjutnya dikonversikan menjadi cahaya tampak, sedangkan pada proses termoluminensi, untuk membuat elektron- elektron yang tereksitasi kembali ke orbitnya semula, maka medium detektornya harus dipanaskan terlebih dahulu sampai dengan temperatur tertentu.

7 4. Efek pemanasan Peristiwa lain yang diakibatkan oleh adanya perpindahan/penyerapan energi radiasi oleh medium detektor adalah timbulnya kenaikan temperatur pada medium. Semakin besar energi radiasi yang dipindahkan/diserap, maka kenaikan temperaturnya akan semakin tinggi. Jadi dalam mekanisme ini, energi radiasi diubah menjadi energi panas. Mekanisme ini jarang/tidak cocok digunakan untuk melakukan pengukuran radiasi secara rutin. Mekanisme pengukuran radiasi dengan memanfaatkan mekanisme ini memiliki tingkat sensitivitas yang sangat rendah (diperlukan dosis energi radiasi yang sangat tinggi untuk menaikan temperatur medium, dan kenaikan temperatur medium pada umumnya tidak tinggi).

8 5. Reaksi kimia Energi radiasi dapat mengakibatkan perubahan kimia
5. Reaksi kimia Energi radiasi dapat mengakibatkan perubahan kimia. Perubahan atau reaksi kimia ini juga merupakan suatu mekanisme yang sering digunakan dalam pengukuran radiasi. Bahan yang diradiasi dengan dosis tertentu akan mengalami perubahan kimia, misalnya perubahan warna. Selain itu radiasi juga dapat berfungsi sebagai katalisator pada reaksi kimia, sehingga apabila diberikan dosis radiasi dengan besar tertentu, maka reaksi kimia dalam medium dapat berlangsung lebih cepat.

9 CARA PENGUKURAN RADIASI
Cara Pulsa Setiap radiasi yang mengenai alat ukur akan dikonversikan menjadi sebuah pulsa listrik. Apabila kuantitas/jumlah radiasi yang mengenai suatu alat ukur semakin tinggi maka jumlah pulsa listrik yang dihasilkannya akan semakin banyak pula. Sedangkan energi dari setiap radiasi yang mengenai alat ukur akan sebanding dengan tingginya pulsa listrik yang dihasilkan. Jadi semakin besar energi radiasinya, maka akan semakin tinggi pula pulsa listrik yang ditimbulkannya. Tingginya pulsa yang dihasilkan dapat dihitung dengan persamaan: ∆V = ∆Q/C (Persamaan II.1) ∆V adalah tinggi pulsa listrik yang dihasilkan, ∆Q adalah jumlah muatan listrik, dan C adalah kapasitas detektor.

10 Cara Arus Pada cara arus ini, radiasi yang masuk detektor tidak dikonversikan menjadi pulsa listrik melainkan rata-rata akumulasi energi radiasi per satuan waktunya akan dikonversikan menjadi arus listrik. Semakin banyak jumlah radiasi per satuan waktu yang memasuki detektor, maka akan semakin besar arusnya. Demikian pula bila energi radiasi semakin besar, arus yang dihasilkannya semakin besar.

11 Alat ukur radiasi yang menerapkan cara arus ini dapat menghilangkan kerugian penerapan cara pulsa, karena yang akan ditampilkan dalam cara ini bukanlah informasi dari setiap radiasi yang memasuki detektor, melainkan integrasi dari jumlah muatan yang dihasilkan oleh radiasi tersebut dalam satu satuan waktu I = ∆Q/ ∆P (Persamaan II.2) I adalah arus listrik yang dihasilkan oleh detektor, ∆Q adalah jumlah muatan listrik, sedangkan ∆t adalah tetapan waktu (time constant) detektor. Bila menggunakan contoh soal di atas, maka araus listrik yang dihasilkan adalah 1,6 x Ampere.

12 JENIS DETEKTOR RADIASI
Detektor merupakan suatu bahan yang peka atau sensitif terhadap radiasi yang bila dikenai radiasi akan menghasilkan tanggapan mengikuti mekanisme yang telah dibahas sebelumnya. Perlu diingat bahwa setiap jenis radiasi mempunyai cara berinteraksi yang berbeda-beda sehingga suatu bahan yang sensitif terhadap suatu jenis radiasi belum tentu sensitif terhadap jenis radiasi yang lain. Sebagai contoh, detektor radiasi gamma belum tentu dapat mendeteksi radiasi neutron. Sebenarnya terdapat banyak jenis detektor, tetapi di sini hanya akan dibahas tiga jenis detektor yang biasa digunakan untuk mengukur radiasi yaitu, detektor isian gas, detektor sintilasi, dan detektor semikonduktor. ƒ

13 Detektor Isian Gas Detektor isian gas merupakan detektor yang paling sering digunakan untuk mengukur radiasi. Detektor ini terdiri dari dua elektroda, positif dan negatif, serta berisi gas di antara kedua elektrodanya. Elektroda positif disebut sebagai anoda, yang dihubungkan ke kutub listrik positif, sedangkan elektroda negatif disebut sebagai katoda, yang dihubungkan ke kutub negatif. Kebanyakan detektor ini berbentuk silinder dengan sumbu yang berfungsi sebagai anoda dan dinding silindernya sebagai katoda.

14 Detektor Kamar Ionisasi (ionization chamber)
Sebagaimana karakteristik gas, jumlah ion yang dihasilkan di daerah ini relatif sedikit sehingga tinggi pulsanya, bila menerapkan pengukuran model pulsa, sangat rendah. Oleh karena Prinsip Dasar Pengukuran Radiasi itu, biasanya, pengukuran yang menggunakan detektor ionisasi menerapkan cara arus. Bila akan menggunakan detektor ini dengan cara pulsa maka dibutuhkan penguat pulsa yang sangat baik. Keuntungan detektor ini adalah dapat membedakan energi yang memasukinya dan tegangan kerja yang dibutuhkan tidak terlalu tinggi.

15 Detektor Proporsional Dibandingkan dengan daerah ionisasi di atas, jumlah ion yang dihasilkan di daerah proporsional ini lebih banyak sehingga tinggi pulsanya akan lebih tinggi. Detektor ini lebih sering digunakan untuk pengukuran dengan cara pulsa. Akan tetapi, yang merupakan suatu kerugian, jumlah ion atau tinggi pulsa yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh tegangan kerja dan daya tegangan untuk detektor ini harus sangat stabil.

16 Detektor Geiger Mueller (GM)
Jumlah ion yang dihasilkan di daerah ini sangat banyak, mencapai nilai saturasinya, sehingga pulsanya relatif tinggi dan tidak memerlukan penguat pulsa lagi. Kerugian utama dari detektor ini ialah tidak dapat membedakan energi radiasi yang memasukinya, karena berapapun energinya jumlah ion yang dihasilkannya sama dengan nilai saturasinya. Detektor ini merupakan detektor yang paling sering digunakan, karena dari segi elektonik sangat sederhana, tidak perlu menggunakan rangkaian penguat. Sebagian besar peralatan ukur proteksi radiasi, yang harus bersifat portabel, terbuat dari detektor Geiger Mueller. ƒ

17 Detektor Sintilasi Detektor sintilasi selalu terdiri dari dua bagian yaitu bahan sintilator dan photomultiplier. Bahan sintilator merupakan suatu bahan padat, cair maupun gas, yang akan menghasilkan percikan cahaya bila dikenai radiasi pengion. Photomultiplier digunakan untuk mengubah percikan cahaya yang dihasilkan bahan sintilator menjadi pulsa listrik. Mekanisme pendeteksian radiasi pada detektor sintilasi dapat dibagi menjadi dua tahap yaitu : proses pengubahan radiasi yang mengenai detektor menjadi percikan cahaya di dalam bahan sintilator dan Prinsip Dasar Pengukuran Radiasi proses pengubahan percikan cahaya menjadi pulsa listrik di dalam tabung photomultiplier

18 Detektor Semikonduktor
Bahan semikonduktor, yang diketemukan relatif lebih baru daripada dua jenis detektor di atas, terbuat dari unsur golongan IV pada tabel periodik yaitu silikon atau germanium. Detektor ini mempunyai beberapa keunggulan yaitu lebih effisien dibandingkan dengan detektor isian gas, karena terbuat dari zat padat, serta mempunyai resolusi yang lebih baik daripada detektor sintilasi.