ABSTRAKdigilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/1410-2897-1996-1-579.pdfwhat Tadiasi neutrIno Pmgukuran...

7
ProsidingPertemuan Ilmiah SainsMateri 1996 KARAKTERISASI STRUKTUR MINERAL TOPAS PASCA IRADIASI 1 Supandi, Z Suroso,3 Parikin,z Yune Melawati 4 daD Yulizon Menry 4 r3~ ABSTRAK STUDI KARAKTERISASI STRUKTUR MINERAL TOPAS IRADIASI. Telah dilakukan pwgukuran !tnIktur mikro minel:al t~a." what Tadiasi neutrIno Pmgukuran &ruktur kri~l dilakukan pada minel:aI t~as pra dan pasca iradiasi dmgan mmggunakan teknik difraksi sinar-x XRD sedangkanpmwtuan komposisi unsur kimianya dmgan teknik pwdar sinar-x XR}' Hasil yang Wpel:oldJ mw\Dljukkan hahwa pola difraksi minel:al t~as pasca iradia i Sl2"Upa dmgan pola difraksi pra iradiasi. hanya saja teljadi pmur\Dl~m ilrtwsitas yang agak tajam pada p\Dlcak (211). (021 ) dan (111). Perubahanini teljadi pula pada pmur\Dlan tingkat prl>St21tase ('X.) atlJtn AI dan Si. masing-D1$mg 1.4 % \Dltuk AI dan 1.75 % \Dltuk Si. Perubahan ini adalah akibat teljadinya rcaksi inti sebagian atlJD1 Si memhwtuk isol~ radioaktif p~hor. dan teljadi prOSe!; subsitusi atom p~hor kedalam dael:ahbagian atlJID Si dalam scl satuan kri~al tl~a.". ~TRACT . CHARACTERIZATION STUDY OF THE SRUCTURE ON IRRADIATED MINERAL TOPAZ The effects of neulr<n irradiati<Il m the mia:o &rncture mineral t~az have bem observe. Thc &rncture determinatirn has bem drne by using x-ray diffractometer (XRD). and its dtemical compositims have bem mea!."llred quantitavely by using x-ray f]UOCesalce(XRF) nle mea!.ureml21t was CalTioo out for ~ urn -irradiated and ilTadiated ~ecimwt. The resuhs !dlow that the ditfractirn pattern of ilTadiatcd t~a7 is similar with the difractirn pattern of urn irradiated t~az. but there are a some peak intwsiti~ dea:ease ~ecially at (211 ).(021 ) :md ( I I I) peak!.. The dtemical compositi<Il also dtang~ by del-Teasing the pTesaltage(%) of atOlllJC AI and % atomic Si. v.hidt are 1 35 % and I 75 %. r~ectively. These dtang~ can be asswnedthat the nucleus reactirn has occured and produced P-31 is~~e.and there is a !."l1b&ituti<Il of Si positirn plane of the cry&al t~az unit cells PENDAHULUAN Topas adalahbahan batu permatauntuk keperluan perhiasanyang dapatdikembangkan menjadi produk industri dengan nilai tambah yang lebih tinggt. Untuk meningkatkan kualitas bahan ini khususnya bahan baku tapas yang tldak berwarna dirubah menjadi berwarna dengan anekamacamnuansa warna sehmgga lebih menarik dan disukai konsumen. Salah satu tara untuk meningkatkan kualitas bahan batu permata tersebut adalah metode pemu/;aandengan teknik iradiasi neutron. Suroso.,dkk [1], dalam penelitannya menyebutkan bahwa proses iradiasl tapas dengan neutron terjadi reaksi inti: isotop radioaktif Al-28 daDSi-31 adaIah isotop pemancar J3 dengan waktu paroh pendek T 1/2 (Al-28) = 2,3 menit dan T 1/2 (Si-31) = 2,62 jam. Karena efek radiasi imbas yang dihasilkan cukup besar, maka tapas tersebut disimpan dengan cara merendamnya ke dalam air selama 2 (dua) bulan untuk pendinginan. Topas ditemukan di alam sebagai endapan atau batuan endapan dalam bentuk struktur rasa yang bermacam-macam dan biasanya masih mengandung impuritas yang dapat mengganggu proses iradiasi.ada dua cara untuk menghilangkan unsur impuritas tersebut yaitu : proses kimia dan proses termal (pemanasan), hat ini tergantung unsur pengotor apa yang terkandung di dalam tapas tersebut. Pencucian dengan proses kimia adalah dengan cara merendam bahan tersebut dalam HNO3 atau HCl (1: 1) selama beberapa menit, kemudian dicuci dengan air demin yang mengaiir hingga bebas daTi asam. Sedangkan cara pemanasan adalah dengan cara memanaskan bahan tersebut di dalam oven pengering pacta suhu lID l) C sampai dengan 125 0 C selama beberapa jam hingga bebas daTi unsur C daD -". Al-28 + P I AI-27 + oI'l Al-28 menit) Si-28 + J3 + Y(T 1/2 = 2.3 ..Si-31 +1 Si-30 + .,11] Si-31 jam) P-31+P+ 'Y (T 1/2 = 2,62 1. Dtpresentasikan pada Seminar Ilmtah PPSM 1996 "! Pusat Penelitian Sains Materi -' Pusat Reaktor Serba Guna 1 Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi 579

Transcript of ABSTRAKdigilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/1410-2897-1996-1-579.pdfwhat Tadiasi neutrIno Pmgukuran...

Prosiding Pertemuan Ilmiah Sains Materi 1996

KARAKTERISASI STRUKTUR MINERAL TOPAS PASCA IRADIASI 1

Supandi, Z Suroso,3 Parikin,z Yune Melawati 4

daD Yulizon Menry 4

r3~ABSTRAK

STUDI KARAKTERISASI STRUKTUR MINERAL TOPAS IRADIASI. Telah dilakukan pwgukuran !tnIktur mikro minel:alt~a." what Tadiasi neutrIno Pmgukuran &ruktur kri~l dilakukan pada minel:aI t~as pra dan pasca iradiasi dmgan mmggunakanteknik difraksi sinar-x XRD sedangkan pmwtuan komposisi unsur kimianya dmgan teknik pwdar sinar-x XR}' Hasil yang Wpel:oldJmw\Dljukkan hahwa pola difraksi minel:al t~as pasca iradia i Sl2"Upa dmgan pola difraksi pra iradiasi. hanya saja teljadi pmur\Dl~milrtwsitas yang agak tajam pada p\Dlcak (211). (021 ) dan (111). Perubahan ini teljadi pula pada pmur\Dlan tingkat prl>St21tase ('X.) atlJtnAI dan Si. masing-D1$mg 1.4 % \Dltuk AI dan 1.75 % \Dltuk Si. Perubahan ini adalah akibat teljadinya rcaksi inti sebagian atlJD1 Simemhwtuk isol~ radioaktif p~hor. dan teljadi prOSe!; subsitusi atom p~hor kedalam dael:ah bagian atlJID Si dalam scl satuan

kri~al tl~a.".

~TRACT .CHARACTERIZATION STUDY OF THE SRUCTURE ON IRRADIATED MINERAL TOPAZ The effects of neulr<n

irradiati<Il m the mia:o &rncture mineral t~az have bem observe. Thc &rncture determinatirn has bem drne by using x-raydiffractometer (XRD). and its dtemical compositims have bem mea!."llred quantitavely by using x-ray f]UOCesalce (XRF) nlemea!.ureml21t was CalTioo out for ~ urn -irradiated and ilTadiated ~ecimwt. The resuhs !dlow that the ditfractirn pattern of ilTadiatcdt~a7 is similar with the difractirn pattern of urn irradiated t~az. but there are a some peak intwsiti~ dea:ease ~ecially at (211 ).(021 ):md ( I I I) peak!.. The dtemical compositi<Il also dtang~ by del-Teasing the pTesaltage (%) of atOlllJC AI and % atomic Si. v.hidt are 1 35% and I 75 %. r~ectively. These dtang~ can be asswned that the nucleus reactirn has occured and produced P-31 is~~e.and there is

a !."l1b&ituti<Il of Si positirn plane of the cry&al t~az unit cells

PENDAHULUANTopas adalah bahan batu permata untuk

keperluan perhiasan yang dapat dikembangkanmenjadi produk industri dengan nilai tambahyang lebih tinggt. Untuk meningkatkan kualitasbahan ini khususnya bahan baku tapas yangtldak berwarna dirubah menjadi berwarnadengan aneka macam nuansa warna sehmggalebih menarik dan disukai konsumen. Salahsatu tara untuk meningkatkan kualitas bahanbatu permata tersebut adalah metodepemu/;aan dengan teknik iradiasi neutron.

Suroso., dkk [1], dalam penelitannyamenyebutkan bahwa proses iradiasl tapasdengan neutron terjadi reaksi inti:

isotop radioaktif Al-28 daD Si-31 adaIah isotoppemancar J3 dengan waktu paroh pendek T 1/2(Al-28) = 2,3 menit dan T 1/2 (Si-31) = 2,62

jam. Karena efek radiasi imbas yang dihasilkancukup besar, maka tapas tersebut disimpandengan cara merendamnya ke dalam air selama2 (dua) bulan untuk pendinginan.

Topas ditemukan di alam sebagai endapanatau batuan endapan dalam bentuk strukturrasa yang bermacam-macam dan biasanyamasih mengandung impuritas yang dapatmengganggu proses iradiasi.ada dua cara untukmenghilangkan unsur impuritas tersebut yaitu :proses kimia dan proses termal (pemanasan),hat ini tergantung un sur pengotor apa yangterkandung di dalam tapas tersebut. Pencuciandengan proses kimia adalah dengan caramerendam bahan tersebut dalam HNO3 atauHCl (1: 1) selama beberapa menit, kemudiandicuci dengan air demin yang mengaiir hinggabebas daTi asam. Sedangkan cara pemanasanadalah dengan cara memanaskan bahantersebut di dalam oven pengering pacta suhulID l) C sampai dengan 125 0 C selama

beberapa jam hingga bebas daTi unsur C daD

-".

Al-28 + PIAI-27 + oI'l

Al-28menit)

Si-28 + J3 + Y (T 1/2 = 2.3

..Si-31 +1Si-30 + .,11]

Si-31jam)

P-31+P+ 'Y (T 1/2 = 2,62

1. Dtpresentasikan pada Seminar Ilmtah PPSM 1996"! Pusat Penelitian Sains Materi-' Pusat Reaktor Serba Guna1 Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi

579

cacat tipe-n ( defect negatif) dan atau cacattipe-p (defect positij). Seperti telah disebutkandi atas penulis mencoba untuk melihatperubahan warna tapas tersebut daTi segikarakterisasi struktur dan komposisi kimiabahan tersebut. Data kakarterisasi struktur rasadan komposisi kimia sesudah -iradiasidibandingkan dengan sebelum iradiasi dapatdijadikan masukan dalam pengkajian barnpermata tapas selanjutnya. Percobaan inidiharapkan memperoleh temuan yang dapatmengungkapkan penyebab terbentuknya warnatapas. Tujuan utama daTi penelitian yangdilakukan adalah untuk mendapatkan informasitentang perubahan struktur dan komposisikimia yang terjadi terhadap senyawa batupermata tapas akibat radiasi. Semua mineralatau batu permata dalam pertumbuhankristalnya selalu mengikuti aturan sistimmineralogi dan cristallogrfi hila ia berwujudkristal. Pertumbuhan kristal suatu mineralterutama kristal barn permata, merupakanpengetahuan dasar yang sangat penting bagipara ahli (gemologi) dalam mempelajaristruktur dan uji keaslian/kepaisuan batupermata. Sistim struktur rasa kristal dari suatujenis barn permata sangat penting dalammenentukan jenis barn permata. Perubahanyang terjadi pada mineral tapas akibat radiasineutron (teknologi pemuliaan) baik strukturmaupun komposisi kimianya, diharapkanfenomena perubahan wama batu permata yangsangat indah dan digemari oleh masyarakat inidapat ditemukan jawabannya.

unsur yang mudah menguap. Selanjutnya dicucidengan metode ultrasonik menggunakanpelarut alkohol teknis hingga bersih dari lemakyang melekat dipermukaannya.

Dewasa ini pengolahan mineral tapas diIndonesia dilakukan dengan teknikkonvensional berdasarkan umur ataukekerasannya. Semakin tinggi kekerasan tapas,semakin baik kualitas tapas yang dihasilkan.Produksi tapas secara konvensional tersebutbergantung pacta proses alami, sehingga tidakmemungkinkan untuk mendapatkan tapasdalam jumlah yang besar dengan kualitastinggi.

Topas mempunyai rumus umum kimia Al2(OH,Fh SiO4, derajat kekerasan, K = 8, beratjenis, p= 3,35, indeks bias 11 antara = 1,63-

1,64, kilap vitreus, licin dan hila digosok dapatmenimbulkan muatan listrik yang mampubertahan sampai beberapa jam. Topas basiltatnbang selalu mengandung unsur-unsurimpuritas. Struktur kristal tapas termasuk sistimorthorhombic,group ruang Pmnb (No. 62)dengan parameter kisi a = 8,394 A, b = 8,792A dan c = 4,649 A, jumlah atom per sel satuanZ = 4 [2].

Mengingat tapas bernilai ekonomi tinggi,maka perlu dilakukan berbagai penelitian untukmemperoleh tapas dengan kualitas standarbahan barn permata. Pada penelitian ini penulisn\encoba mengidentifikasi dan karakterisasistruktur mikro bahan mineral tapas denganteknik difraksl sinar-x (XRD), sedangkanpenentuan komposisi kimia dan impuritasnyadilakukan dengan teknik pendar sinar-x (XRF).

Pada penelitian terdahulu telah dihasilkantapas pasta iradiasi dengan warDa biru yangbagus daD disukai oleh masyarakat dibandingdengan batu permata tapas pra iradiasi yangtidak berwarna, namun penelitian ini hanyamelihat daTi segi perubahan warna secaravisual melalui lamanya waktu iradiasi daD telahdibahas pula kebolehjadian terjadinya reaksiinti pacta pembentukan radionuklida tanpamengkaji apa yang menyebabkan terjadinyaperubahan warDa ini akibar radiasi neutron.Charles W. Keenan [3] dalam salah satupenemuannya dalam ilmu kimia dan fisikapacta abad XX menyebutkan bahwa hila suatukristal bahan silikon dirangsang (doped) olehposphor melalui radiasi neutron terjadi proses

BAHAN DAN TAT A KERJA

Bahan baku topas berupa butiran kecil yangtelah dibersihkan melalui proses kimia danpemanasan, diiradiasi pada fasilitas ..\'ilikonDoping di PRSG-GAS selama 5 jam denganfluks 3,5 x 1013 n .cm-z.derl, selanjutnya bahantersebut direndam dalam air selama 2 (dua)bulan untuk pendinginan hingga efek radiasiImbas yang dipancarkan daTi isotop radioaktifyang dihasilkan berkurang. Setelah mencapaipaparan radiasi yang diperbolehkan dan amanbagi pekerja radiasi, kemudian diambil untukpersiapan percobaan selanjutnya. Bahancuplikan topas pra dan pasta iradiasi berupabutuan dan telah bersih daTi pengotor tersebut

580

digerus dalam lumpang achat hingga menjadiserbuk halos dengan ukuran 150 mesh,dimasukkan dalam botol cuplikan, dipanaskandalam oven pengering pada suhu 105 °C selamasatu jam, kemudian disimpan dalam eksikatorsebelum diukur dengan XRF dan XRD. Untukmengukur komposisi kimia digunakan PendarSinar-x (XRF) di PAIR-BAT AN, terlebihdahulu sistim perangkat spektrometer pendarsinar-x perlu dikalibrasi energinya agar semuasistim berjalan baik. Kalibrasi energi dilakukandengan menggunakan Reference Materials darisenyawa oksida/garam/metal yaitu : MgO,Al2O3, KC1, CaD, TiO, CuD, ~~, Kbr,M~, SmO3 dll dan standar sumber radiasiprimer dipilih Fe-55 dan Cd-l09, aktivitasmasing-masing 760 Mbq tanggai 30 Agustus1994. Pengukuran struktur tapas menggunakanperangkat Difraktometer Sinar-x dilaboratorium Balai Teknofisika PPSM-BAT ANbuatan Shimadzu type XD-6l0. Alat ini terdiridari : Generator Sinar-x mempunyai kapasitasmaksimum 60 Kvolt, Goneometer jenis VG-lOOR tipe horizontal, memiliki jangkauanpengamatan -20 sampai dengan + 150, alat inidigunakan untuk mengukur sudut hamburan,sistim pencacah yang berfungsi untukmencacah berkas sinar-x yang dihamburkanoleh cuplikan.dan yang terakhir adalah sistimpengendali dan pemrosesan data yang berupa~omputer eksternal (sistim DP-610).

Cuplikan topas pra dan pasta iradiasiberupa butiran yang diperoleh daTi PRSG-GASdengan fluks dan lama iradiasi seperti tersebutdiatas disimpan dalam timbal kontenerkhususnya topas pasta iradiasi untukpendinginan. Setelah mencapai paparan yangdiizinkan bagi pekerja radiasi selanjutnyabutiran topas tersebut digerus menjadi serbukyang halus dan homogen dengan ukuransampai dengan 150 mass. Demikian pula topaspra iradiasi dilakukan yang sarna seperti topaspasta iradiasi. Kurang lebih 1 gram topasdalam bentuk serbuk ditimbang ( digunakantimbangan analitik), selanjutnya dibuat peletdengan diameter 30 rom, kemudian diletakkandi atas permukaan sumber sinar-x selama 30menit. Untuk menentukan unsur-unsur Si, Atdan P digunakan sumber sinar-x Fe-55sedangkan unsur lainnya digunakan sumbersinar-x Cd-l09. Masing-masing pengukurandilakukan dua kali ulangan

Pengukuran dengan XRDKurang lebih 1-2 gram serbuk topas pra daD

pasta iradiasi ditimbang, kemudian diletakkandi atas sampel holder dari aluminium, denganukuran lubang 2 x 1,5 cm, diratakan dansesekali ditekan pelan-pelan dengan spatula,setelah sampel nampak merata dan kompak,kemudian sampel holder tersebut diletakkan diatas dudukan sampel pada alat XRD.Pengambilan data dilakukan pada kondisi mode

step dengan parameter operasi seperti padaTabel I. berikut :

Pengukuran dengan XRF

Tabell, Data Difraktometer Sinar-.~ (XRD) dengan sumber sinar.:x Cu.'..:::.:.::.-:.:.:.::.::.:-:-:-:.-:-:.:-:.::.: :-:':-:-:':':':':-:'::'::':-:-::::':':':':':':':':-:':':'.':'::':':':'.':':':':':':::;:;;::'::;:'::::;;;;:::::::: ::;:::::::::;::::::::;;:;::::;;::;;::::::::::::::::::::::;::'::::::::i::::.::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::~:::::

..:i::::::::::;::i::::!::::ia;:i: :i!ii:i:iS!:I::tii:;:!i:!:i:::::!:!:!:i:!:::!:!:!:i::::::::!:!:i:i::::::Target: Cu-K Divergence slit: I (deg)Voltage: 30Ky Sctterslit: 1 (deg)Current: 30 mA Receiving .\'Iit : 0.60 (mm)

berkurang setelah iradiasi sesuai hasilpengukuran dengan XRF seperti berikut :kandungan unsur AI dan Si pra iradiasimasing-masing 27,40 % dan 12,10 %,sedangkan pasca iradiasi 26,0 % dan 10,35 %nampak disini unsur AI menurun sebesar 1,40% dan Si menurun 1,75 %.

BASIL DAN PEMBABASAN

Tabel 2 dan Tabel 3 adalah data komposisiunsur kimia dalam topas sebelum dan sesudahiradiasi basil pengukuran dengan XRF ,memperlihatkan adanya perubahan kadarunsur utama AI dan Si dalam topas pastairadiasi. Kandungan Si dan AI dalam topas

581

Tabel 2 Oata kannllf\1Zan unSllf kimia dalam Tonas Pra Iradiasi- sumber sinar-xFe-55

2,75E-OI1.18E-Ol

2,74 E-OI

I,2IE-OI

27,40 %12,10 %

AISi

1.4871.739

2,73E-OI1.23E-Ol

1, 15E-04

2,79E-033,33&051,20E-042,06E-054,73E-068.08E-06

1.87E-06

9,96E-054,60E-032,98E-051,30E-041,37£-052,49E-067,37£-061.74E-06

I,O73E-O43,695E-O33, 155E-O5

1,250E-O41,715E-O53,610E-O67,725E-O61,805E-O6

3.6903.6108.1409.87610.83014.14214.93317.443

-

pCaSbTaGeBiSfy

Mo

Tabel 3 .Data kandlU1~ lU1Sur kimia dalam Tooas Pasta Iradiasi, sumber Fe-55

26,0%10,35 %

AISi

1.4871.739

2,61E-OI

1,O3E-Ol

2,S9E-O I

I.OSE-OI2,604E-OI1,2IE-OI

4,84E-O4

1,85~-O46,92E-O62,79E-O33,33E-O51,20E-O42,O6E-O54,73E-O68.08E-O6

1,87E-_O6

0,001 %~3.6904.5083.6108.1409.87610.83014.14214.93317.443

4,84E-O41,69E-O44, 14E-O6

4,60E-O~2,98E-O51,30E-O41,37E-O52,49E-O67,37E-O61.74E-O6

pCaTiSbTaGeBiSry

Mo

adalah isotp pemancar f3 (Si-31 > P-31 + f3+ y) waktu parch Si-31 adalah 2,62 jam.Terbentuknya isotop P-31 ill dibuktikan puladaTi basil pengukuran dengan XRF sepertlterlihat pada Gambar 1. adalah spektum

cuplikan tapas yang memperlihatkan puncak-puncak unsur kimia dalam tapas pasca iradiasi.

Perubahan tingkat kandungan unsur utamatersebut diduga akibat terjadinya reaksi intisebagian atom AI dan Si pada prosesuadiasi seperti telah diterangkan padapendahuluan di atas. Sebagian atom Simembentuk isotop radioaktif P-31 melaluireaksi Si-30(n,y) Si-31, isotop radioaktif Si-31

, ", t ..,

582

*10;1)0

No. Ch~cI

Gambar Spcktrum cuplikan tapas pasta iradiasi, pcngukuran dcngan XRF yang mcl1ul1jukkanpuncak-puncak unsur AI, Si, P dan unsur lainnya (sumbcr Fc-SS)

Tabcl 4.adalah data tapas pra dan pascair:ldiasi hasil pcngukuran dcng.1n XRDdibanding dcng.1n data Hallawalt. Tamp:lkbahwa pada puncak (211), (021) dan (111),jarak an tar bid.1ng d, intcnsitas 1/11 danparamctcr kisi (a,b d.1n c) masing-masingmcnul1jukkan nilai yang rclatif sarna. Kccualiharg.1 intcnsitas 1/1. tapas pasca iradiasimcnunjllkan nilai yang Icbih rcndah hal ini

antara lain karcna pcnyiapan saml>c1 yan~tidak homogcn. d.1n bcrubahnya scb:lgian ulommcnjadi isotop barn dalam rcaksi Si-30(n.y)Si-31 akibat radiasi neutron. Faktor-faktor lainyang mcmpcng.1ruhi intcnsitas hamburunantara lain [4] : faktor Lorcntz-polaritas, suhu,oricntasi prcfTcrcd d.1n absorbsi.

583

pcrubahan struktur pada tapas iradiasi

dibuktikan dcngan paramctcr kisi yang has

bagi mineral tapas dan sarna dcngat1 dataHanawalt yaitu : a = 8.3722 A. b = 8.7932 A

dan c = 4.6322 A.

Data Tabcl 4. dikuatkan dengan profilpola difraksi struktur tapas pra dan pascairadiasi seperti ditunjukkan pada Gambar 2.yang memperlihatkan bahwa kedua strukturtersebut sarna, tidak nampak terbentuknyarasa baru, ini bcrarti bahwa tidak terjadi

:;~s.~uC-

Gambar 2. Profil pols difraksi topas pra dIll pasca iradiasi basil pCllb'\lkurali dCllgali XRD, Cu-K

Batu pem1ata tapas pasta iradiasi yangbcrwama biru indah ini tidak mengalamiperubaJ1an struktur, masih menunjukkanstruktur kristal yang sarna seperti kristal tapaspra iradiasi yang tidak bcrwama , Akibatterjadinya peluruhan Si-31 menjadi P-31 padasaat itu pula tcrjadi pcnggantian scbagian atomSi dalam kristal tapas oleh atom posphorsebagai atom pcngotor, Elektron extra dari

posphor (va/cnsi I/) yang menggantikanclcktron Si(va/cn.\'i 11/), proses ini dikenaldcngan nama cacat tipc-n(dcfect negatif),Unsur-unsur pengotor (impuritie.\') lainnyasepcrti terlihat pada Tabcl 2 dan 3 dan menu ruthasil penelitian Suroso" dkk [I] produk tapaspasta iradiasi masih mcngandung isotopradioaktif Ta-182, Mn-54, Sc-46 dan Sb-124.namun aktivitasnya nlasih di bawah bat asmaksinlal yang diizinkan, sctelah pcndinginansclanla 2 (dua) bulan. Isotop-isotop tersebutju~ sebagai unsur pengotor dalam tapas pascairadiasi, Kehadiran unsur -llnsur pcngotor ini.kcmungkinan tcrjadi pula cacat tipe-p (dcfcct

positif), Menurut Jasif Iljas [9] akibat bcrbagaiinteraksi yang disebabkaJ\ oleh neutron cepatialah terjadinya berbagai macam cacat (defect)yang dapat mempengaruhi sifat bahan, Bcntukcacat tersebut misalnya terjadi kckosongan(,'aca/,cy) interslisi, pcngganlian(replacement,\'), unsur pcngotor (impurit.v) clanlain-lain, Tcrbcntuknya cacat pada krislaltopas akibat radiasi ini yang dapalmcrefleksikan sinar warna biru kcpada malakita, Menurut Dielmar Fink [8] kchadiranunsur pcngolor sekeci I apaun ( 10"" -10.' %atom) akibat radiasi akan mcmbcntuk pusatwarna (color center,\') dalam sualu kristal,

KESIMPULAN DAN SARANDari hasil analisis dapat ditarik kcsimpulan

bahwa:I. Struktur mincral tapas pasta iradiasi

tidak mengalami pcrubahan. masihmempunyai struktur kristal scpcrti strukturkristal tapas pra iradiasi tctapi lcrjadipcnurunan inlcnsilas yang agak lajam

584

2.

3.

pada ~Ia difraksinya tcrutama padapuncak (211), (021) dan (III).Akibat radiasi neutron terbentuk cacat padakristal yang dapat menghasilkan warna

pusat (cmor centres), schingga tapas pascairadiasi mcnjadi warna biru indaJ1.Proscntase (%) atom AI dan Si dalamtopas bcrkurang sctelah diradiasi masing-masing sebcsar 1,40 % untuk AI dan 1,75% untuk Si dan terjadi pcluruhan Si-31mcnjadi P-31 (I.. SiJ' >. l,p11 + .P )mclalui rcaksi inti Si-JO (n, "() Si-Jl.

DAFT AR PUST AKAI. SUROSO,dkk, '"Tcknologi Pcmuliaan

Mineral Topas Dengan Metode IradiasiNeutron", PRSG- GAS, Badan TenagaAtom Nasional, Kawasan Puspiptek

Serpong, Tangerang (1995).2. MARLENE.C MORRIS., et all, " Po~er

Diffraction Data", JCPDS Associatenshipat The National Bureau of Standard,Publish by the Join Comillec on PowdcrDiffracllion Standards, Pcnsilvania , USA

(1980)..KEENAN CHARLES. W., " Kimia UntukUniversitas " , Edisi kecnam, Jilid 2,

Penerbit Erlangga, Jakarta (1986) halo323CULLITY. B.D., " X-Ray Difraction ",

Addison-Wesley Publishing Company,INC, Reading. Massachusetts, USA,London, England ( 1959).

.INSTRUCTION MANUAL XD-610.," X-Ray Diffractometer ", SimazshuCorporation, Kyoto-Japan (198 I).

.SYMMETRY GROUP., InternationalTabels for X-Ray Crystalography, VolumoI, Tho International Union ofCrystallagraphy by the Kynoch Press,

Bermingl1an1, England (1969).MIRKIN L.I., ., Hand Book of X-Ray

Analysis of Polycrystalline Materials ",Consultan Bureau, Now York ( 1969).

.DIETMAR FINK., Neutron DepthProfiling. HMI-B 539, Berlin (1996)JASIF IUAS., dkk, Pcngantar IlmuPcngetahuan Dan Teknologi Nuklir,BAT AN, Jakarta ( 1978).

3SARAN

Pcrlu dilakukan penelitian lanjutan deng.-nteknik bcrkas neutron metode Rietveld dandata difrkasi dilakukan analisis pengJlalusan(refinement) den~n Rietan '95 untukmempcrolah infornlasi yang lebih acurat.

4

5UCAPAN TERIMA KASIHDalam kcscmpatan ini, pcnulis ingin

mcngucapkan tcrima kasih kcpada BapakkcpaJa Pusat Pcnclitian Sains Matcri dan kepalaISN-PPSM atas dukungan dan dorongan padapcnclitian ini. Dcmikian pula pcnulis haturkantcrima kasih kcpada lbu Surtipanti S (Ahlipcncliti muda ) yang tClaJl membcri izin dankcrjasanlanya untuk mcnggunakan fasilitasXRF di PAIR. Ucapan scrupa pcnulissanlpaikan kcpada Dr.Agus Purwanto dan EvyKartini yang tclah mcmbcrikan masukan dansaran-sarannya yang sangat berharga. Tidaklupa pcnulis sampaikan kcpada Sdr. Sctiawantcknisi ISN-PPSM dan Sdr. Suripto teknisPAIR yang telaJl mcmbantu mcmpcrsiapkanbahan cuplikan dan pcngukuran hinggaselcsainya pcnelitian ini.

6

7

8

9

585