OLEH:

RIKA MARDIANA

SUSILAWATYVIVA SATIANINGSIH

MELSA ATSAWATI KITTY ANDRIANY

PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS RIAU

APLIKASI SINAR X DALAM BIDANG INDUSTRI

Penemuan sinar X

Wilhelm Conrad Rontgen menemukan sinar-X tahun 1895 di kota Lennep Jerman. Sinar X merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang antara 10 pangkat -9 sampai 10 pangkat -13 m dan frekuensi 3x10 pangkat 17 sampai 3x10 pangkat 21 Hz (Beiser,1992)

Sifat-sifat Sinar X1. Sinar-X tak bermuatan dan tak bermassa.2. Sinar-X termasuk gelombang elektromagnetik yang tak

tampak.3. Sinar-X bergerak lurus, berkecepatan tinggi mendekati

kecepatan cahaya.4. Sinar-X tidak dapat dibelokkan oleh prisma maupun oleh

lensa, akan tetapi bisa didefraksi oleh kristal.5. Sinar-X, walaupun tak bermuatan, tetapi dapat

mengionisasikan medium yang dikenainya sehingga dapat merusak sel-sel manusia.

6. Sinar-X dapat menembus bahan.7. Sinar-X bersifat polikromatis dengan spektrum yang

sinambung (continue).

8. Tidak dapat dilihat oleh mata, bergerak dalam lintasan lurus dan dapat mempengaruhi film fotografi.

9. Daya tembusnya lebih tinggi dari cahaya tampak, dan dapat menembus tubuh manusia, kayu dan beberapa lapis logam tebal.

10. Dapat digunakan untuk membuat gambar bayangan sebuah objek pada film fotograf (radiograf)

Pembentukan Sinar-X

Penemuan ini berawal dari pemberian beda potensial antara anoda dan katoda hingga beberapa kilovolt pada tabung sinar X. perbedaan beda potensial yang besar ini mampu menimbulkan arus elektronsehingga elektron-elektron yang dipancarkan akibat pemanasan filamen akan dipercepat menuju target dalam sebuah tabung hampa udara.

TABUNG SINAR X

Keterangan gambar:1. Katoda 4. Keping wolfarm 7. Anoda2. Filamen 5. Ruang hampa 8. Diapragma3. Bidangfokus 6. Selubung 9. Berkas sinar guna

Prinsip kerja

1. Beda potensial yang diberikan antara katoda dan anoda menggunakan sumber yangbertegangan tinggi.

2. Elektron bebas terjadi karena emisi dari filamen yang dipanaskan.Gerakan elektron yang berkecepatan tinggi dihentikan oleh suatu bahan yang ditempatkan pada anoda. Tumbukan antara elektron dengan anoda ini menghasilkansinar-X.

Aplikasi Sinar X dalam Industri

1. Teknik Radiografi2. Kontrol proses dalam Industri:

a. Analisis cepat tak merusakb. Pengukuran tebal bahanc. peningkatan mutu bahand. industri pertambangan

Teknik RadiografiAplikasi teknologi nuklir dalam bidang industri radiografi

sebenarnya hampir mirip dengan pemakaian pesawat sinar-X pada bidang kedokteran, yaitu “melihat” keadaan tubuh manusia dengan cara difoto dengan sinar-X.

Sedangkan dalam teknik radiografi yang difoto adalah benda atau obyek yang akan dilihat keadaan bagian dalamnya.

Sumber radiasi dalam teknik radiografi pada umumnya adalah:

1. Sumber radiasi sinar-X2. Sumber radiasi sinar Gamma3. Sumber radiasi neutron.

Benda yang direkam keadan dalamnya diletakkan diantara

sumber radiasi dan film. Bila ada cacat, maka cacat tersebut akan direkam oleh film dan kemudian akan dibaca oleh ahli radiografi.

1 2

3Keterangan :1. Sumber radiasi2.Obyek yg diperiksa3. Film

Skema teknik radiografi

Kontrol proses dalam Industri

Salah satu aspek teknoekonomi dalam industri adalah hasil produksi yang harus mempunyai kualitas yang baik. Untuk itu, masalah kontrol proses harus mendapat perhatian yang seksama. Dalam hal ini bantuan teknologi nuklir sangat penting artinya, karena dapat melakukan kontrol secara cepat dan tepat tanpa harus menghentikan proses yang sedang berjalan.

Analisis Cepat Tak Merusak

Analisis komposisi bahan secara cepat dan tepat tanpa merusak dapat dilakukan dengan cara interaksi radiasi neutron dengan bahan yang dianalisis. Atom-atom bahan yang menjadi radioaktif akan memancarkan radiasinya dengan energi tertentu. Dengan bantuan Multi Channel Analyzer akan diketahui atom-atom yang ada dalam bahan tersebut.

Pengukuran Tebal BahanPrinsip kerja:Bahan yang akan dikontrol ketebalannya diletakkan diantara sumber radiasi dan detektor. Karena adanya bahan maka tidak seluruh radiasi yang dipancarkan akan tertangkap oleh detektor. Sebagian akan diserap oleh bahan. Bila tebal bahan tetap, maka cacah radiasi yang tercatat akan tetap. Bila terjadi perubahan tebal bahan, maka radiasi yang tercatat akan berubah dan keadaan ini secara otomatis akan menghentikan rol pengontrol tebal bahan. Alat ini digunakan pada industri plat logam, kertas dan plastik.

Cara transmisi

I=Ioe-µX

Io = Intensitas radiasi sebelum menembus bhn I = Intensitas akhir setelah menembus bhn µ = koefisien atenuasi bahan x = Tebal bahan yang dikontrol

Io

Bahan

µ

I

x

Pengukuran tebal bahan secara otomatis

Alat pengontrol tebal bahan seperti tersebut diatas termasuk dalam suatu kelompok yang disebut dengan Gauging technique yang terdiri atas pengontrolan tebal bahan atau thickness gauging, pengontrol rapat jenis density gauging dan pengontrol tinggi permukaan atau level gauging.

Peningkatan Mutu Bahan

Mutu bahan yang semula kurang baik dapat ditingkatkan mutunya dengan teknik irradiasi. Contohnya adalah pelapisan papan kayu irradiasi. Peningkatan mutu kayu dalam hal ini dengan proses pelapisan permukaan yang berfungsi selain untuk melindungi bahan terhadap perlakuan dari luar yang bersifat merusak, juga dimaksudkan juga untuk memperindah permukaan kayu.

Industri Pertambangan

Pada industri pertambangan teknik nuklir yang digunakan adalah hamburan balik radiasi dengan memakai radioisotop sumber tertutup. Seperti yang diketahui bahwa interaksi radiasi dengan materi, selain terjadi penyerapan radiasi oleh materi, dapat juga terjadi hamburan balik radiasi. Karakteristik hamburan balik radiasi tergantung pada materi atau atom yang terkena radiasi.

Hamburan balik setelah melalui kalibrasi dapat digunakan untuk membaca jenis bahan atau materi yang menghamburbalikkannya. Kegunaan:1.Analisis kimia rutin dalam pengawasan produksi 2.Analisis biji logam ditempat-tempat penambangan

3. Analisis unsur-unsur pokok dalam logam campuran.4. Analisis kandungan unsur dalam semen.5. Dll

Hamburan Sinar-X Fluorensi (XRF)

Jenis sumber radiasi Fe-55, Pu-238, Pm-147, Am-241, Cd-109, Gd-153, Co-57, H-3 (aktivitas zat radioaktif antara 200 MBq-40 GBq), pesawat sinar-X.

Prinsip kerja :Hamburan Sinar-X Fluorensi (XRF)Bahan yang diirradiasi dengan foton (gamma atau sinar-X) berenergi rendah dapat menghasilkan hamburan balik foton. Foton akan mengionisasi atom-atom tertentu sehingga atom-atom mengemisikan sinar-X fluoresensi dengan energi karakteristik. Sinar-X fluoresensi lalu dianalisis spektrumnya untuk diketahui tingkat-tingkat energinya yang mana tingkat-tingkat energy tersebut identik dengan unsur-unsur tertentu dalam sampel. Intensitas Sinar-X dengan energi tertentu merupakan ukuran kuantitatif unsur tertentu dalam sampel yang dianalisis. Selain itu, intensitas sinar-X dapat pula menginformasikan ketebalan sampel.

THANK U FOR YOUR ATTENTION…..