☢️ Praktikum Radiasi Gamma

1. Area Simulasi Interaktif

Amati spektrum energi radiasi gamma dari sumber Ameresium-241 atau Cobalt-60 menggunakan Detektor Sintilasi, Single Channel Analyzer (SCA), dan Digital Counter. Atur knob BASE, WINDOW, dan AMPLIFIER pada SCA, lalu tekan RUN pada Counter untuk menghitung pulsa.

Pilih sumber radioaktif, atur SCA, lalu tekan RUN pada Counter untuk memulai pengukuran.

2. Tabel Data Pengamatan

Data tercatat otomatis setiap kali Anda menekan tombol Catat Data. Kolom "Base" adalah nilai knob BASE SCA (Volt), "Count" adalah jumlah impuls yang tercacah Digital Counter.

📊 Plot Spektrum (Base vs Jumlah Impuls)

Grafik akan muncul setelah Anda menekan "Plot Spektrum".

3. Petunjuk Penggunaan

1. Pilih Sumber Radioaktif: Klik tombol "Ameresium-241" untuk kalibrasi, atau "Cobalt-60" untuk pengukuran bahan uji.
2. Atur Amplifier SCA: Geser knob AMPLIFIER agar jumlah impuls tidak terlalu besar (idealnya <1000 per pengukuran) agar tidak terjadi overflow pada Counter.
3. Atur Window SCA: Geser knob WINDOW untuk menentukan lebar jendela energi. Nilai tipikal: 0.5 – 1.5 V.
4. Sweep BASE SCA: Geser knob BASE secara bertahap dari 0.00 V hingga 10.00 V. Setiap langkah (misalnya 0.5 V), tekan tombol RUN pada Digital Counter selama beberapa detik.
5. Catat Data: Setelah Counter menampilkan jumlah impuls yang stabil, tekan tombol 📏 Catat Data. Nilai BASE dan COUNT akan otomatis tercatat di tabel.
6. Ulangi: Lanjutkan geser BASE dan catat data hingga mencakup seluruh rentang spektrum (biasanya puncak muncul di ~2.0 V untuk Ameresium, ~8.0 V untuk Cobalt).
7. Plot Spektrum: Tekan tombol 📊 Plot Spektrum untuk melihat grafik Base vs Jumlah Impuls. Puncak grafik menunjukkan level energi radiasi gamma bahan.
8. Kalibrasi & Hitung Energi: Setelah mendapatkan puncak untuk Ameresium dan Cobalt, tekan tombol 🧮 Kalibrasi & Hitung Energi. Sistem akan menghitung energi Cobalt berdasarkan faktor kalibrasi Ameresium.

Rumus Kalibrasi Energi:
E_Co = E_Am × (Base_puncak,Co / Base_puncak,Am)
dengan E_Am = 0.060 MeV (literatur), Base_puncak = nilai BASE saat jumlah impuls maksimum.

4. Teori / Dasar Hukum

Pengenalan: Radiasi Gamma dan Peluruhan Radioaktif

Radiasi gamma (γ) adalah gelombang elektromagnetik berenergi tinggi yang dipancarkan oleh inti atom yang tidak stabil selama proses peluruhan radioaktif. Berbeda dengan partikel alfa atau beta, radiasi gamma tidak memiliki massa atau muatan listrik, sehingga memiliki daya tembus yang sangat tinggi dan memerlukan material padat seperti timbal atau beton tebal untuk dihentikan.

Dasar Teori: Deteksi dan Spektrometri Gamma

Dalam praktikum ini, sinar gamma dideteksi menggunakan detektor sintilasi (misalnya kristal NaI:Tl). Ketika sinar gamma menumbuk kristal, ia menghasilkan kilatan cahaya (foton) yang sebanding dengan energi sinar gamma tersebut. Cahaya ini kemudian diubah menjadi pulsa listrik oleh Photomultiplier Tube (PMT). Sinyal listrik yang dihasilkan berupa pulsa tegangan dengan amplitudo proporsional terhadap energi radiasi.

Pulsa dari detektor kemudian dimasukkan ke Single Channel Analyzer (SCA). SCA berfungsi sebagai penyaring (filter) energi: hanya pulsa dengan amplitudo dalam rentang [BASE, BASE + WINDOW] yang akan diteruskan sebagai output pulse. Output pulse ini dicacah oleh Digital Counter.

Single Channel Analyzer (SCA)

SCA memiliki tiga parameter utama:

• BASE (0.00 – 10.00 V): batas bawah level energi yang dipilih.
• WINDOW (0.00 – 10.00 V): lebar jendela energi di atas BASE.
• AMPLIFIER (1× – 10×): faktor penguatan sinyal input.

Dengan menggeser nilai BASE secara bertahap dan mencatat jumlah impuls pada setiap posisi, kita memperoleh spektrum energi bahan radioaktif. Puncak spektrum (foto-puncak) menunjukkan energi dominan radiasi yang dipancarkan.

Kalibrasi Energi

Karena hubungan antara nilai BASE (Volt) dan energi sebenarnya (MeV) bersifat linier, kita dapat melakukan kalibrasi menggunakan sumber standar yang energinya sudah diketahui dari literatur. Dalam praktikum ini, Ameresium-241 digunakan sebagai standar kalibrasi dengan energi radiasi gamma 0.060 MeV. Setelah puncak spektrum Ameresium ditemukan pada nilai BASE_Am, energi bahan lain (misalnya Cobalt-60) dapat dihitung melalui perbandingan linier.

Tujuan Praktikum

1. Memahami prinsip deteksi radiasi gamma menggunakan detektor sintilasi dan SCA.
2. Menentukan puncak spektrum radiasi gamma Ameresium-241 dan membandingkannya dengan nilai literatur.
3. Menentukan energi radiasi gamma Cobalt-60 melalui kalibrasi dengan standar Ameresium.

5. Sesi Kuis Interaktif (20 Soal)

🔑 Daftar Praktikum: