Penerapan Simulasi Komposisi Timbal Oksida Pada Perekayasaan ...

6
102 ISSN 0216 -3128 Sri Mulyono, dkk. -- PENERAP AN SIMULASI KOMPOSISI TIMBAL OKSIDA PADA PEREKA Y ASAAN KACA TIMBAL PERISAI RADIASI SINAR-X Sri Mulyono Atmojo, Triharjanto PusatStandardisasi dan Jaminan Mutu Nuklir BATAN, PusatPengembangan PerangkatNuklir BATAN ABSTRAK PENERAPAN SlMUL4Sl KOMPOSlSl TlMBAL OKSlDA PADA PEREKAYASAAN KACA TlMBAL P ERlSAl RADlASl SlNAR-X. Untuk mengefektifkanpelaksanaan penelitian dan perekayasaan kacatimbal, telah dilakukan penerapan simulasi komposisi timbal-oksida pada perekayasaan kacatimbal untuk perisai radiasi sinar-X pada energi 0, J MeV, dengan carD menghitung dayaserap terhadap radiasi sinar-X untuk setiap komposisi timbal-oksida dan kemudian dipilih komposisi tertentu yang mempunyai da,vaserapdiG/as 90%, untuk dilakukan fabrikasi. Dari hasil'pembuatan ternyata bahwa kacatimbal dengan bahan silikat (SiO]) dengan kompos,fsi PbO sebesar 35%, 40%, 45% berat mempunyai dayaserap lerhadap radiasi sinar-X masing-masing sebesar 93,75%, 97,68 %, dan 99,J l %. Hasil ini tidak berbeda jauh dengan hasil simulasi. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa carD simulasi ini cukup memadai dan memungkinkan pula hila diterapkan pada proses pembualan kaca/imbal dengan dimensi .vang sesuai dengan slandar yang ditetapkan. Kala /unci.. simu/asi, komposisi limbo/, perisai radiasi sinar-X ABSTRAC1 THE IMPLEMENTATION OF LEAD OXIDE COMPOSITION SIMULATION ON THE LEAD GLASS I~BRICATION. The implementation of lead oxide composition simulation have been carried OUI. Aim 01 this implementation is effectiveness of the research. Method 01 this implementation is determine the absorption strength to X-ray which has energy 0.1 MeV for every composition of lead oxide on the lead glass and then fabricate it in three compositions, 35%, 40%, 45% weight. Their absorption strength are 93,75%, 97,68%, 99,11~~ respectively. This result is not difference to the simulation. so the implementation ofsimulation on the research and manufacture is possible. Keyword: simulation. lead composition. X-ray shield dan sodiumoksida. Masing-masing senyawa akan mempengaruhi sifat kaca dalam hal meningkatkan indeks biasnya dan menurunkan suhu peleburan- nya}l] Pada simulasi ini, dua senyawa tersebut dibuat tetap, sehingga parameter hanya bergantung kepada bahan kaca (SiOJ dan timbaloksida (PbO). Dengan berdasar kepada dua parameter ini, dapat dihitung massajenis kacatimbal untuk setiap komposisi. Selanjutnya untuk menetapkan koefisien serapan linier (u) kacatimbal, dihitung terlebih dahulu besamya J.l senyawa pembentuk kaca berdasar kepada J.l unsur pembentuk senyawa. Karena komposisi tak lain adalah fraksi berat, maka J.l kacatimbal dipengaruhi juga oleh fraksi berat timbaloksida yang digunakan di dalam campuran kacatimbal tersebut. Dengan menetapkan besamya komposisi, maka dapat dihitung J.1 kacatimbal dan dayaserapnyauntuk setiap komposisi. PENDAHULUAN P emodelan atau simulasi sangat penting di dalam suatu proses penelitian. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan gambaran basil penelitian yang akan dilakukan dan melalui pemoclelan akan membantu mengefektitkan serta mengoptimalkan proses penelitian, sehingga biaya penelitian dapatditekan. Pad a pembuatan kacatimbal untuk perisai radiasi sinar-X, pemodelan atau simulasi sangat dibutuhkan untuk memperkirakan besarnya dayaserap kacatimbal terhadap radiasi tersebut, karena kemampuan penyerapan kacatimbal sangat penting bagi keselamatan personil terhadap adanya paparan radiasi sinar-X. Dua hal utama yang barns diperhatikan adalah proses pembentukan kaca dan fungsi menyerap radiasi sinar-X. Hal yang pertama akan menyangkut masalah penggunaanbahan-bahan pembentuk sifat-sifat kaca, antara lain kaliumoksida Prosldlng Pertemuan d,an Presentasl IImiah Penelitlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nukllr P3TM-BATAN Yogyakarta. 27 Juni 2002

Transcript of Penerapan Simulasi Komposisi Timbal Oksida Pada Perekayasaan ...

Page 1: Penerapan Simulasi Komposisi Timbal Oksida Pada Perekayasaan ...

102 ISSN 0216 -3128 Sri Mulyono, dkk.--

PENERAP AN SIMULASI KOMPOSISI TIMBAL OKSIDAP ADA PEREKA Y ASAAN KACA TIMBAL PERISAI RADIASISINAR-X

Sri Mulyono Atmojo, TriharjantoPusat Standardisasi dan Jaminan Mutu Nuklir BATAN, Pusat Pengembangan Perangkat NuklirBATAN

ABSTRAK

PENERAPAN SlMUL4Sl KOMPOSlSl TlMBAL OKSlDA PADA PEREKAYASAAN KACA TlMBALP ERlSAl RADlASl SlNAR-X. Untuk mengefektifkan pelaksanaan penelitian dan perekayasaan kacatimbal,telah dilakukan penerapan simulasi komposisi timbal-oksida pada perekayasaan kacatimbal untuk perisairadiasi sinar-X pada energi 0, J MeV, dengan carD menghitung dayaserap terhadap radiasi sinar-X untuksetiap komposisi timbal-oksida dan kemudian dipilih komposisi tertentu yang mempunyai da,vaserap diG/as90%, untuk dilakukan fabrikasi. Dari hasil'pembuatan ternyata bahwa kacatimbal dengan bahan silikat(SiO]) dengan kompos,fsi PbO sebesar 35%, 40%, 45% berat mempunyai dayaserap lerhadap radiasisinar-X masing-masing sebesar 93,75%, 97,68 %, dan 99, J l %. Hasil ini tidak berbeda jauh denganhasil simulasi. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa carD simulasi ini cukup memadai danmemungkinkan pula hila diterapkan pada proses pembualan kaca/imbal dengan dimensi .vang sesuaidengan slandar yang ditetapkan.

Kala /unci.. simu/asi, komposisi limbo/, perisai radiasi sinar-X

ABSTRAC1THE IMPLEMENTATION OF LEAD OXIDE COMPOSITION SIMULATION ON THE LEAD GLASSI~BRICATION. The implementation of lead oxide composition simulation have been carried OUI. Aim 01this implementation is effectiveness of the research. Method 01 this implementation is determine theabsorption strength to X-ray which has energy 0.1 MeV for every composition of lead oxide on the leadglass and then fabricate it in three compositions, 35%, 40%, 45% weight. Their absorption strength are93,75%, 97,68%, 99,11~~ respectively. This result is not difference to the simulation. so the implementationof simulation on the research and manufacture is possible.

Key word: simulation. lead composition. X-ray shield

dan sodiumoksida. Masing-masing senyawa akanmempengaruhi sifat kaca dalam hal meningkatkanindeks biasnya dan menurunkan suhu peleburan-nya}l] Pada simulasi ini, dua senyawa tersebutdibuat tetap, sehingga parameter hanya bergantungkepada bahan kaca (SiOJ dan timbaloksida (PbO).Dengan berdasar kepada dua parameter ini, dapatdihitung massajenis kacatimbal untuk setiapkomposisi. Selanjutnya untuk menetapkan koefisienserapan linier (u) kacatimbal, dihitung terlebihdahulu besamya J.l senyawa pembentuk kaca

berdasar kepada J.l unsur pembentuk senyawa.Karena komposisi tak lain adalah fraksi berat, makaJ.l kacatimbal dipengaruhi juga oleh fraksi berattimbaloksida yang digunakan di dalam campurankacatimbal tersebut. Dengan menetapkan besamyakomposisi, maka dapat dihitung J.1 kacatimbal dandayaserapnya untuk setiap komposisi.

PENDAHULUAN

P emodelan atau simulasi sangat penting di dalamsuatu proses penelitian. Hal ini dilakukan untuk

mendapatkan gambaran basil penelitian yang akandilakukan dan melalui pemoclelan akan membantumengefektitkan serta mengoptimalkan prosespenelitian, sehingga biaya penelitian dapat ditekan.

Pad a pembuatan kacatimbal untuk perisairadiasi sinar-X, pemodelan atau simulasi sangatdibutuhkan untuk memperkirakan besarnyadayaserap kacatimbal terhadap radiasi tersebut,karena kemampuan penyerapan kacatimbal sangatpenting bagi keselamatan personil terhadap adanyapaparan radiasi sinar-X. Dua hal utama yang barnsdiperhatikan adalah proses pembentukan kaca danfungsi menyerap radiasi sinar-X. Hal yang pertamaakan menyangkut masalah penggunaan bahan-bahanpembentuk sifat-sifat kaca, antara lain kaliumoksida

Prosldlng Pertemuan d,an Presentasl IImiah Penelitlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NukllrP3TM-BATAN Yogyakarta. 27 Juni 2002

Page 2: Penerapan Simulasi Komposisi Timbal Oksida Pada Perekayasaan ...

ISSN 0216-3128Sri MulYOIIO, dkk. 103

ContohAkhirnya tabel komposisi dan dayas.erap

dapat dibuat, sehingga dihar:apkan dapat digunakansebagai pedoman penelitian maupun fabrikasikacatimbal.

1 (atom 0)(2)Untuk NazOz -+- S = 2x BA Na +lx BA o

= 1/62

=0,01613TEORI

Kaca dapat dibuat untuk keperluan khusus,dengan memasukkan bahan tertentu. Kaca yangdigunakan sebagai jendela pengamat di rumah sakitatau poliklinik yang memanfaatkan sinar-X untukdiagnosa maupun terapi, memerlukan spesifikasitertentu yaitu harus tern bus pandang dan rnarnpurnenyerap radiasi sinar-X. Kaca ini dipasang untukrnelindungi operator pesawat sinar-X dari paparanradiasinya, narnun operator rnasih harus dapatrnelihat pasien yang diiradiasi dengan sinar-X. Agarkaca dapat digunakan sebagar pelindung, rnaka kacaini harus dicarnpur dengan bahan-bahan yangrnarnpu rnenyerap radiasi sinar-X. Unsur dengan Zbesar, cukup baik untuk digunakan sebagaicarnpuran kaca. Unsur yang dapat digunakan adalahtirnbal dalarn bentuk senyawa tirnbaloksida (PbO)}2JDayaserap kacatirnbal pada energi sinar-X tertentu

bergantung kepada besamya p, dan p bergantungkepada rnassajenis kacatirnbal p, dan p bergantungkepada kornposisi}3J Penghitungan p berdasar teoridapat dilakukan sebagai berikut :

Jika didalam kacatimbal terdapat 0,7% berat, makafraksi berat (Na2O)

= 0,007 x 0,01613

= 0,00011291

Tabell. Harga 8M beberapa oksida yang diguna-kan pada pembuatan kacatimba/.IS]

Demikian seterusnya dihitung untuk senyawa SiO2,PbO dan K20. Langkah selanjutnya menghitung Nsiuntuk kacatimbal. Setelah didapat besamya Nsi,maka tinggal mencocokkannya pada Tabel 2, dandilihat apakah harga tersebut berada pada kolom A,B, C atau D. Dari kolom tersebut akan diketahuibesamya konstanta volume spesifik senyawapembentuk kacatimbal. Selanjutnya dapat dihitungvolume spesifik kacatimbal, dengan menggunakanpersamaan (3).

(SM) dalamfraks; oksidaMenentukansenyawa

Untuk menentukan 8M dapat digunakanpersamaan berikut : (3)Vsp = ~ VMi x (fraksi berat)i

8M=

Dimana: (fraksi berat)i adalah fraksi berat masing-

masing senyawa.V Mi : konstanta volume spesifik masing-

masing senyawa.Setelah SM didapat, langkah selanjutnya adalahmenentukan Nsi, yaitu jumlah gram atom unsur

pembentuk senyawa per gram oksigen, seperti

persamaan (1).Tabel2. Daftar harga Nsi don k%m penggunaan.

Ko)omABCD

---

N'i0,270 -0,3450,345 -0,4000,400 -0,4350,435 -0,500

:(1)

dimana

Nsi Tabel3. Konstanta volume spesifik VM.

is;

= jumlah gram atom Si per gram atom

oksigen.

= fraksi berat Sia2 dalam kaca

= fraksi berat masing-masing senyawa

= jumlah atom oksigen dalam masing-masing senyawa dibagi BM senyawa

fthf

'~I'S:

~

-Prosiding Pertemuan Idan Presentasl IImlah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta, 27 Juni 2002

Page 3: Penerapan Simulasi Komposisi Timbal Oksida Pada Perekayasaan ...

ISSN 0216-3128104 Sri Mulyono, dkk.

besamya 86% berat. Oemikian seterusnya kenaikanPbO selang 5% berat, sehingga nilai SiO2 akanselalu berkurang 5% pula. Oari prosentase berattersebut, maka fraksi berat senyawa adalah sepertipada Tabel4.

Untuk menghitung p, maka

l(gr~m)p=V,p

Dengan menggunakan persamaam tersebut, maka rsetiap komposisi kacatimbal dapat dihitung.

Tabel 4. Fraksi berat senyawa.

Penentuan ,u/p senyawa pembentuk kaca-limbo!

Senyawa

SiO2

PbO

K2O

Na2O

% berat

86

5

8,3

0,7

Fraksi berat

0,86

0,05

0,083

0,007

Contoh perhitungan untuk komposisi PbO 5% berat.

fx S (SiOJ = 0,86 x 0,0330 = 0,028638

fx S ( PbO) = 0,05 x 0,004480 = 0,000224

fxS(K2O) = 0,083xO,01062 = 0,00088146

fxS(Na20) = 0,007xO,01613 = 0,00011291

dimana :

Wi = fraksi berat molekul unsur dalam senyawa(pip) = koefisien serapan massa, cm2/gram

Jadi:

Jumlah 0,02985637(,uJ p)siO1 = ~!!:!.!!.x(,ul p)x ~(,ul p)O (5)8M8M

0,0286382 x 0,02985637

Jadi Nsi = = 0,479596146Demikian !.lIp (PbO), (K2O) clan (SiOJ dapat

dihitung. Selanjutnya dengan menggunakanpersamaan (4) clan (5) dapat dihitung f.lip clan !.lkacatimbal untuk setiap komposisi. Dayas.erapkacatimbal (DS) terhadap radiasi sinar-X dapat

dihitung dengan persamaan (6).

Jika harga ini dicocokkan pada Tabel 3, maka hargaini berada pada kolom D. Oleh karena itu, untukmenetapkan nilai Vsp digunakan angka-angka padaTabel 5.

DS = (l-e-I'X) x 100%[7) (6)

Tabel 5. Hasi/ perka/ian fraksi berat senyawadengan angka pada k%m D)4)

Senyawa I Fraksi berat I Kolom 0 I erkalian fuxV M

0,4542

0,0807

0,329

0,281

0,390612

0,004035

0,027307

0,001967

0,423921

SiO2

PbO

K2O

Na2O

0,86

0,05

0,083

0,007

dimana :)l = dayaserap kacatimbal untuk setiap kompo-

sisi,cm-'1 = tebal kacatimbal, cm

Dari perhitungan ini dapat dibuat tabel daya serapversus komposisi. Berdasar pad a tabel ini dibuatkacatimbal dengan komposisi 35 %, 40 % dan 50 %bernt. Selanjutnya dayaserap hasil pembuatankacatimbal ini dibandingkan dengan dayaserap hasil

simulasi. Vsp=

TATAKERJA Jadi harga p untuk komposisi PbO 5% = 1 I V = 1I 0,423921 = 2,36 gram I cmJ Bila perhitungan

dilakukan untuk semua komposisi, akan diperoleh

harga Vsp daD p untuk masing-masing komposisi.Untuk menentukan .ulP senyawa pembentuk kaca-

timbal, didasarkan kepada .uI p unsur pemb~tuksenyawa pada energi E = 0,1 MeV yang daftamya

tercantum pada Tabel 6.

Perh;tungan Berdasar Teor;Pad a pembuatan kacatimbal, komposisi K2O

dam Na2O tetap, masing-masing 8,3% dan 0,7%berat, sedangkan PbO clan SiO2 bervariasi sesuaidengan kenaikan rhO. Jadi sisa proses berat untukPbO dan SiO2 adalah : 100% -(8,3% + 0,7%) =

91%. Jika prosen berat PbO 5%, maka SiO2

Prosiding Pt~rtemuan dan Presentasillmiah Penelitlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta, 27 Juni 2002

Pada penelitian ini senyawa yang digunakanadalah : SiO2, K2O, Na2O dan PbO. IlIP masing-masing senyawa dapat dihitung berdasar persamaan(4) berikut.

Page 4: Penerapan Simulasi Komposisi Timbal Oksida Pada Perekayasaan ...

ISSN 0216 -3128Sri MuIYOlltJ, dkk. 105

-Tabel6. Daftar pip unsur .pada E = 0,1 MeV.

~/p, cm2/gr

0,152

0,152

'tlfp, cm2/gr

0,173

0,216

5,62

Unsur

0

'Na

UnSUl

Si

K

os = (1-e"'.9109xo.J)x 100%

= 43,63 %

Oayaserap untuk komposisi dan tebal kacatimbalyang lain dapat dihitung pula, dan hasilnya sepertitercantum pacta Tabel9.

Pb

Tabel 8. Hasi/ perhitungan p, .ulP, dan Jl kaca-timba/ berdasar teari.

.persamaanDengan menggunakan

besamya !lIp SiO2 adalah(5), maka

~,cm-1Komposisi \p, gr/cm% beret

IxBASi(u I P )si02 = 8M Si02

I x 28.086

2,362,472,592,722,86

3,033,213,403,623,834,164,474,875,37

!.lIp,

cm2/gram0,8101

1,0438

1,2776

1,5114

1,7452

1,9789

2,2127

2,4465

2,6804

2,9140I 3,1478

\ 3,3816

13-:6460r-~

1,9109

2,5758

3,3050

4,1082

4,9973

5,98697,10998,3271

9,6981

11,1641

13,1090

15,1304

17,7460

20,6523

'- -~xo,173+. ; r"".xO,152

.2xBAOx(}l/p}s/+ .(}Ilp)o

BM 8/02

2xI5,994I x 28,O86+2xI5,994

= 0,1634

Untuk senyawa yang lain juga dihitung sepertidiatas dan hasilnya seperti terc:antum pacta Tabel 7.

Hasi/ perhitungan Jilp senyawa pemben-{uk kacatimba/.[6]

Tabel 7.

!lIp, cm2/g1

0,2051

5,2889

SenV;;;a\ ~/p, Cm2/g1 Senyawa

1<~20

PbO

0,6134

0,152

SiO2

Na~O

510

15

20

25

30

35

40

455055

60

6570

Untuk menghitung ;J! p kacati'mbal setiap komposisi,dihitung menggunakan persamaan (4). Sebagaicontoh untuk menghitung IL' p kacatimbal dengankomposisi PbO 5% berat.

Pembuatan Sampel Kacatimbal

Untuk keperluan pembuatan sam pel ini,ditetapkan komposisi PbO sebesar 35%, 40 %, clan45 % berat clan tebalnya 0,5 cm. Masing-masingbahan yang berupa serbuk halus, ditimbang sesuaidengan kebutuhan, lalu dicampur sampai merata.Kemudian dimasukkan ke dalam "crusib/e" clandipanaskan mencapai suhu lebumya. Pada suhutersebut, struktur kaca akan terbentuk. Oleh karenaitu pada suhu ini pemanasan ditahan agak lam,sehingga pembentukan kaca akan lebih sempuma.Selanjutnya dituang ke dalam cetakan clandidinginkan perlahan-lahan hingga mencapai suhukamar. Kaca lalu dikeluarkan dari cetakan clan

dilakukan ':finishing", sehingga permukaan maupunukuran kacatimbal sesuai dengan yang direncana-kan. Pengujian dayaserap terhadap radiasi sinar-Xdilakukan dengan menggunakan standar SNI 18-6480-2000, "Metode pengujian ekivalen timbaiuntuk peralatan proteksi radiasi"}&\ Sam pelkacatimbal yang berbentuk pelat diletakkan didepan pesawat sinar-X dengan arah tegak lurussumber Sinar-X, pad a jarak 1,5 m, clan detektorsinar-X diletakkan di belakang sampel pada jarak 3

(jJ!p) ktS = 0,05 x 5,2889 + 0,86 x 0,6134 + 0,0'83x 0,2051 + 0,007 )( 0,152

= 0,8101

= 0,8101 x 2,36

= 1,9109Ilkl

Demikian seterusnya dihitung !.lIp, p, !.l untukkomposisi 10 %, IS %" ...sampai 70 %. Hasilperhitungan seperti tercantum pada Tabel 8.

Untuk menghitung besamya nilai dayaserapterhadap radiasi sinar-X, ditetapkan tebal kacatimbaladalah 0,3 cm, O,S cm dan 1 cm. Denganmenggunakan persamaan (6;1, maka dapat dihitungnilai dayaserap untuk setiap komposisi.

Contoh perhitungan dayaserap (DS) kacatimbal

dengan komposisi PbO S%.

Nilai !.l untuk komposisi PbO"S% adalah 1,9109.

Maka dayaserap :

Prosiding Pertemuan '~an Presentasi IImlah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta, 27 Juni 2002

Page 5: Penerapan Simulasi Komposisi Timbal Oksida Pada Perekayasaan ...

ISSN 0216-3128 Sri Mulyono, dkk.106

cm. Selanjutnya sampel diiradiasi dengan sinar-Xpada tegangan operasi sebesar 150 kV, selama 6detik. Penunjukan pengukuran pada detektormerupakan intensitas radiasi sinar-X yang sebagiantelah diserap oleh sampel, dan disebut dengan 1.Untuk mengetahui intensitas radiasi tanpa diserapoleh sampel, maka sampel diambil dan detektordiiradiasi langsung dengan kondisi yang sarna

seperti sebelumnya. Penunjukan angka padadetektor disebut dengan 10. Secara matematispenyerapan bahan merupakan fungsi eksponensialdan dapat dituliskan sebagai berikut:

linier, demikian pula untuk koefisien serapan

liniemya. Sedangkan dayaserapnya terhadap radiasjsinar-X cenderung eksponensial. Kelengkunganeksponensial untuk kacatimbal tebal 0,3 cmdimulai pada komposisi sekitar 30% -35%, untuktebal 0,5 cm dimulai pada komposisi sekitar 30% -

35%, sedangkan untuk ketebalan dan komposisiyang sarna, hasil perhitungan dayaserap sampelterhadap radiasi sinar-X berbeda sedikit jikadibandingkan dengan hasil perhitungan berdasarteori. Sampel kacatimbal pada tebal 0,5 cm dengankomposisi PbO 35% berat, mempunyai dayaserapsebesar 93,75%, sedangkan hasil perhitunganberdasar teori sebesar 94,99% yang berarti berbeda1,24%. Untuk sam pel dengan komposisi 40% berat,mempunyai dayaserap sebesar 97,68%, sedangkanhasil perhitungan berdasar teori sebesar 98,45%,yang berarti mempunyai selisih 0,77%. Untuksam pel dengan komposisi 45% berat, mempunyaidayaserap sebesar 99, II %, sedangkan hasilperhitungan berdasar teori sebesar 99,22% berartiada selisih 0, II %. Perbedaan ini mungkindisebabkan karena pada saat peleburan ada unsur-unsur dengan Z besar yang menguap atau mungkinkarena senyawa pembentuk kaca masih tercampurdengan unsur lain yang sulit dipisahkan, sertamungkin karena senyawa K2O yang berasal dariK2CO) dan Na2O yang berasal dari N~CO),menyebabkan produk K2O dan Na2O pada suhutinggi tidak sepenuhnya terjadi. Berdasar kepadahasil tersebut diatas, maka penghitungan massajenisberdasar kepada jumlah oksida pembentuk kaca,cukup memadai untuk digunakan dalam meramal-kan hasil kacatimbal yang akan dibuat.

/0 x e-JlX [9) (7)

Dayaserap untuk setiap komposisi dapat dihitungdengan persamaam berikut: .

I os = (10 -/)/10 x 100%

= (1 -e-J1X) x 100%

Hasil perhitungan daya serap kacatimbal untuksetiap komposisi berdasar simulasi seperti tercantumpada Tabel9.

Hasil perhitungan dayaserap berdasarteori beberapa ketebalan kacatimbal.

Tabel 9.

Dayaserap kacatimbal, %Komposisi,% berat I t ~ 0,3 cm\ t = 0,5 cm t=lcm

85,21

92,39

96,33

98,36

99,32

99,75

99,92

99,98

99,984

I 99,9985

99,9997999,99997

99,99999899 9999998

43,6353,8362,9070,84

77,6783,4\

88,159\,78

94,5596,4998,0498,9399,51

99,8G

61,54

72,42

80,84~

87,18

91,78

94,99

.97,14

98,45

99,22

99,62

99,86

99,95

99,986

99,991

TabellO. Hasil pengujian dan penghilungan dayaserap kacalimballebal 0,5 cm.

Komposisi Paparan DayaserapKacatimbal, % Radiasi, ~G %

anpa sam pel 56

~. cm-' \P, gram!cm'

-3,51,3

0,3

93,7597,6899,11

354045

510

15

20

25

303540

45

5055

60

65

7Q

KESIMPULANOari pembahasan diatas, temyata hasil

perhitungan p clan dayaserap DS kacatimbal yangdiperoleh berdasar teori jika dibandingkan dengankenyataan hanya berbeda sedikit. Oleh karena'itu,dapat disimpulkan bahwa penerapan simulasi inicukup memadai jika digunakan untuk merancangpenelitian maupun fabrikasi kacatimbal.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil perhitungan 'tllP senyawa pembentukkacatimbal secara teori seperti tercantum pada Tabel7 diatas. Nilai ~/p ini kemudian digunakan untuk

menghitung ~/p kaca-timbal. Perhitungan massjeniskacatimbal menghasilkan nilai yang cenderung

Prosiding Pertemuan dan Presentasillmiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta, 27 Juni 2002

Page 6: Penerapan Simulasi Komposisi Timbal Oksida Pada Perekayasaan ...

ISSN 0216 -3128Sri Mulyollo. dkk. 107

DAFTARPUSTAKATANYAJAWAB

AGUS PUR WAD!, Studi Pengaruh Kadar Phdalam Kacatimhal Terhadap PenyerapanRadiasi Sinar-X, Universitas Indonesia, Jakarta,1993

GLENN MURPHY, Elements of NuclearEngineering, John Wiley and Sons, Inc. NewYork, 1961

2

Widi Usada

-Oalam pengartian umum, istilah kaca di-konotasikan di transparan, dalam hal ini apakahperisai kaca timbal juga transparan.

-Berapa tebal kaca timbal yang disimulasikan

-Bagaimana struktur kaca timbal?

3 SRI MUL YaNG A TI'v'IOJO, PengembanganMetoda Pengendalian Mutu pada PembuatanApron Timbal, Prosiding Seminar NasionalVIII, Jurusan Kimia UGfll1, Yogyakarta, 2000

FAY V. TOOLEY, The Handbook of GlassManufacture, Vol. I dan II, 3rd Edition, Booksfor Glass Industry Division Ashlee PubkishingInc. New York, 1993

4

MARTHA WINDHOLZ dkk., An Encyclopediaof Chemicals, Drugs and Biologicals, TheMerck Index, Merck an~ Co. Inc. New Jersey,USA, 1983.

5

Sri Mulyono-Perisai kaca timbal memang harus transparan.

don standar yang disyaratkan adalah harusmampu meneruskan cahaya ge/ombang 550 nmsebesar minimum 80 %.

-Tebal kaca limbo! yang disimulasikan 0,3 cm.0,5 cm don 1 cm. Hal ini di!akukan, karena kacatimbal digunakan sebagai kaca mala anti radiasiyang diperkirakan mempunyai leba! 1: 0,3 cmsekarang yang leba! / cm digunakan untuk

jendela pengamat.

-Struktur kaca tidak diamati, karena kaca adalahamozf don bentuk kristal kaca tidak diperlukando/am kaca timba/ perisai radiasi sinar -X.

6 R. G. JAEGER, dkk., Engineering Compen-dium on Radiation Shielding Vol. I, Springer -

Verlag, Berlin,1968.

SRI MUL YOND A TMOJO, Diversifikasi KaretAlam untuk Perlengkapan Peralatan ProteksiRadiasi NukJir, Kumpulan Karya Tulis LombaInovasi IPTEK-2000, PUSPIPTEK, Jakarta,

2000.

7 Ngasifudin-Berapa komposisi maksimum dari PbOz yang

diperlukan? Alasannya?

STANDAR NASIONAL INDONESIA 18-6480-2000, Metoda Pengujian Ekivalen TimbalUntuk Peralatan Proteksi Radiasi, BadanStandardisasi Nasional, Jakarta, 2000

8Sri Mulyono-Untuk mendapatkan daya serap yang tinggi.

maka untuk tebal kaca: 0,3 cm komposisi PbOpaling tidak 60 % berat. Hal ini untukmendapatkan daya serap -99%. Tetapi berdasarstandar yang digunakan syarat tebal kaca timbal

.:t J cm. maka komposisi PbO yang optimum~'ebesar 45 % berat .\"ltdah cukup. karena padakomposisi ini mempunyai daya serap sebesar

99%.

R. M. SINGRU, Introduction to ExperimentalNuclear Physics, Wiley Eastern, Private

Limited, New Delhi, 1972.

9.

Prosiding Pertemuan ~jan Presentasi IImiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir

P3TM-BATAN Yogyakarta, 27 Juni 2002