Title Goes Here

Ionisasi Udara Melalui RadioaktivitasAhmad Ridwan Sidiq1 *1Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Gunung Djati Bandung

Jl. A.H Nasution No. 105 Bandung 40614 * Email: ahmad.physic22@gmail.com.comAbstrak. Telah dilakukan eksferimen Ionisasi Udara Melalui Radioaktivitas dengan menggunakan bahan radioaktif Am 241. Am 241 merupakan unsur transuranium yang ditemukan ke empat, Am 241 lebih mudah ditempa dari pada uranium. Amerisium harus ditangani dengan hati-hati untuk menghindari kontaminasi. Aktifitas Alfa dari Am 241 tiga kali lebih banyak dari pada uranium. Hasil dari Eksperimen ini ketika sumber radiasi kita dekatkan diantara kedua plat maka akan timbul arus listrik yang besarkan sebanding dengan tegangan yang dihasilkan dan berbanding terbalik dengan hambatan yang digunakan dalam eksperimen. Adapun nilai arus yang didapatkan dari percobaan adalah 0.75 nA.Kata kunci: Ionisasi, Amerisium, Radioaktivitas , Kuat Arus, Radiasi.PENDAHULUAN

Kejadian pada kehidupan sehari-hari, fenomena alam, jarang sekali berkaitan dengan reaksi nuklir. Hampir semuanya melibatkan gravitasi dan elektromagnetisme. Keduanya adalah bagian dari empat gaya dasar dari alam, dan bukanlah yang terkuat. Namun dua lainnya, gaya nuklir lemah dan gaya nuklir kuat adalah gaya yang bekerja pada range yang pendek dan tidak bekerja di luar inti atom. Inti atom terdiri dari muatan positif yang sesungguhnya akan saling menjauhi jika tidak ada suatu gaya yang menahannya.

Salah satu sifat menguntungkan dari sinar radioaktif adalah daya tembusnya yang tinggi. Kekuatan tembus sinar-sinar radioaktif ini dipengaruhi oleh daya ionisasinya.

Beberapa ion diproduksi oleh radiasi kosmik, udara terdiri dari molekul yang netral. Oleh karena itu elektroda dibuat sebagai isolator. Tegangan diberikan antara dua elektroda,sehingga tidak akan ada muatan yang mengalir selama tegangan yang digunakan di bawah tegangan yang diperlukan untuk berhenti secara spontan melalui dampak ionisasi.

Ketika H. Becquerel menemukan radioaktivitas pada garam uranium, pada tahun 1895. Ia mengamati bahwa udara terionisasi melalui radioaktivitas dan radioaktivitas dapat identifikasi dengan kekuatan ionisasi. Ion-ion yang dihasilkan mengalir diantara dua elektroda, dapat dideteksi dengan amperemeter sensitif bahkan jika tegangan antara elektroda tidak cukup untuk aliran spontan pada daerah tersebut, ion-ion tetap dapat dideteksi

Daya ionisasi adalah kemampuan sinar radioaktif menarik elektron dari atom-atom yang dilewatinya. Partikel mempunyai daya ionisasi yang kuat karena muatannya positif. Ia lebih mudah menarik elektron bebas dari atom-atom. Partikel memiliki daya ionisasi yang kurang kuat dan partikel memiliki daya ionisai paling lemah. Untuk mengionisasi atom sinar radioaktif akan menggunakan energi yang dimilikinya, sehingga semakin kuat daya ionisasinya semakin banyak energinya yang hilang. Hal ini tentu saja berpengaruh pada daya tembusnya. Sinar memiliki daya tembus paling kuat , kemudian sinar dan yang paling lemah adalah sinar . Di udara terbuka sinar akan kehilangan banyak energi karena mengionisasi molekul-molekul udara sehingga hanya memiliki jangkauan beberapa centimeter saja. Ilustrasi berikut memperlihatkan perbandingan daya tembus sinar-sinar radioaktif.

Bahan-bahan radioaktif senantiasa dapat memancarkan energi yang secara langsung tidak dapat teramati secara kasat mata. Pancaran radiasinya tidak lain merupakan bagian dari spektrum gelombang cahaya yang mana memiliki frekuensi yang tinggi namun panjang gelombang sangat pendek. Panjang gelombang yang pendek inilah menyebabkan spektrum tersebut sulit diamati secara langsung.

Gambar 1. Ionisasi Udara melalui radioaktif antara dua plat electrode

Untuk mencari nilai Kuat arus yang dihasilkan dari eksperimen ini adalah dengan menggunakan persamaan berikut:

(1)METODE EKSPERIMEN

Alat dan Bahan

1. 1 Am-241, 330 kBq

2. 1 Penguat electrometer3. 1 Pelat seng untuk efek fotolistrik 4. 1 Grid elektroda 5. 1 Batang penghubung 6. 1 STE resistor 10 G, 0.5 W 7. 1 voltmeter, U 10 8. 1 Catu daya 450 VProsedur Percobaan:

Langkah eksperimen terlihat pada Gambar 2.1. Siapkan alat dan bahan

2. Hubungkan penguat electrometer 12 V, output dari catu daya 450 V. 3. Lengkapi masukan dari penguat electrometer dengan sepasang elektroda dan resistor 10 G, lalu hubungkan ke output 450 V.4. Hubungkan output dari penguat electrometer ke voltmeter 5. Hubungkan batang sambungan ke ground dari penguat electrometer.

Prosedur percobaan

1. Gunakan tegangan 450 V pada kedua plat, dan simpan batang koneksi di tangan Anda. 2. Baca tegangan keluaran U dari penguat electrometer 3. Ulangi langkah diatas dengan variasi jarak dari sumber radiasi ke plat elektroda.

Gambar 2. Rangkaian Eksperimen Ionisasi Udara melalui RadioaktivitasHASIL DAN DISKUSI

Dalam Eksperimen Ionisasi udara melalui Radioaktivitas ini, kita mengamati bagaimana pengaruh radioaktif di udara ketika di dekatkan dengan dua buah electrode. Variable yang kita amati adalah nilai tegangan yang dihasilkan ketika resisitor 10 G. Amerisium-241, dengan waktu paruh 432 tahun, adalah isotop pertama yang diisolasi, Am-241 meluruh oleh partikel alpha memancarkan radiasi gamma dan intens menjadi neptunium-237.

Amerisium-241 memancarkan partikel alpha dan gamma energi rendah sinar. Partikel alpha yang dipancarkan oleh Am-241 berbenturan dengan oksigen dan nitrogen di udara dalam ruang ionisasi detektor untuk menghasilkan partikel bermuatan (ion). Radiasi elektromagnetik yang dipancarkan Am 241 memliki energy 60 keV.Dalam Eksperimen ini kami mengambil data sebanyak 6 data, dengan variasi jarak antara plat elektroda dan sumber radiasi. Berikut adalah tabel pengamatan dalam Eksperimen Ionisasi Udara Melalui Radioaktivitas:

TABEL 1. Data Pengamatan.

Noh (m)U (volt)I (nA)

107.90.79

20.027.60.76

30.037.50.75

40.047.40.74

50.057.30.73

60.067.30.73

Dari data diatas dapat dijelaskan bahwa jarak dari sumber radiasi ke plat electrode mempengaruhi nilai arus listrik, yang mana semakin dekat jarak sumber radiasi ke plat maka nilau tegangan semakin tinggi. Namun nilai arus yang dihasilkan tidak sama dengan teori, yang mana menurut teori nilai kuat arus >1 nA, dari percobaan kami didapatkan nilai Kuat Arus listrik 0.73 nA 0.79 nA (I=