0b.interaksi Radiasi Dg Materi

INTERAKSI RADIASIINTERAKSI RADIASIdg MATERIdg MATERI

Interaksi radiasi dg materiInteraksi radiasi dg materi

Alpha radiation consists of Alpha radiation consists of heliumhelium-4 nuclei and is -4 nuclei and is readily stopped by a sheet of paper. Beta readily stopped by a sheet of paper. Beta radiation, consisting of radiation, consisting of electronselectrons, is halted by an , is halted by an aluminium plate. Gamma radiation is eventually aluminium plate. Gamma radiation is eventually absorbed as it penetrates a dense material. absorbed as it penetrates a dense material.

INTERAKSI SINAR-X dan INTERAKSI SINAR-X dan SINAR-SINAR- dg MATERI dg MATERI

Jenis InteraksiJenis Interaksi

Interaksi sinar Interaksi sinar yang utama: yang utama:

1.1. Efek fotolistrikEfek fotolistrik

2.2. Hamburan ComptonHamburan Compton

3.3. Produksi pasanganProduksi pasangan

Efek fotolistrikEfek fotolistrik

Foton Foton menabrak elektron atom menabrak elektron atom materi dan elektron tersebut materi dan elektron tersebut lepas. Seluruh E diberikan pada lepas. Seluruh E diberikan pada elektron tersebut. Setelah lepas elektron tersebut. Setelah lepas elektron tersebut bergerak elektron tersebut bergerak dengan kecepatan:dengan kecepatan:

Ek = EEk = E - Eb - EbEb : E ikat elektronEb : E ikat elektron

Hamburan ComptonHamburan Compton

Sinar Sinar menabrak elektron bebas menabrak elektron bebas atau elektron yang terikat sangat atau elektron yang terikat sangat lemah dalam atom materi. lemah dalam atom materi.

Sebagian ESebagian E diberikan kepada diberikan kepada elektron sedangkan foton gamma elektron sedangkan foton gamma terhambur, E-nya berkurang dan terhambur, E-nya berkurang dan arahnya berubah. arahnya berubah.

Hamburan Compton Hamburan Compton (lanjutan)(lanjutan)

Setelah terhambur energi elektron Setelah terhambur energi elektron recoil Erecoil E’ adalah:’ adalah:

adalah sudut hamburan (0-180adalah sudut hamburan (0-18000), ), mm00 adalah massa diam elektron. adalah massa diam elektron.

Produksi pasanganProduksi pasangan Bila Bila dengan E dengan E 1,022 MeV bergerak 1,022 MeV bergerak

dekat inti berat maka foton gamma dekat inti berat maka foton gamma tersebut bisa berubah menjadi elektron tersebut bisa berubah menjadi elektron dan positron. Berubahnya tenaga dan positron. Berubahnya tenaga menjadi materi disebut menjadi materi disebut materialisasimaterialisasi..

Positron tidak stabil, setelah tenaganya Positron tidak stabil, setelah tenaganya hampir habis positron tersebut hampir habis positron tersebut bergabung dengan elektron menjadi 2 bergabung dengan elektron menjadi 2 foton gamma yang arahnya berlawanan foton gamma yang arahnya berlawanan dan tenaganya masing-masing 0,511 dan tenaganya masing-masing 0,511 MeV. Peristiwa ini disebut MeV. Peristiwa ini disebut anihilasianihilasi..

Probabilitas terjadinya interaksi Probabilitas terjadinya interaksi

gammagamma

Atenuasi Sinar Atenuasi Sinar Setelah Melewati MateriSetelah Melewati Materi

Berkas sinar Berkas sinar yang melewati suatu materi yang melewati suatu materi akan teratenuasi karena efek fotolistrik, akan teratenuasi karena efek fotolistrik, hamburan compton, dan produksi pasangan. hamburan compton, dan produksi pasangan.

IItt = I = I00 e e--tt

= = + + + + : koefisien atenuasi linear dengan : koefisien atenuasi linear dengan

satuan /meter satuan /meter t adalah ketebalan medium dalam metert adalah ketebalan medium dalam meter

Atenuasi Atenuasi

Atenuasi Sinar Atenuasi Sinar Setelah Setelah Melewati Materi (lanjutan)Melewati Materi (lanjutan)

Koefisien atenuasi massa :Koefisien atenuasi massa :

mm (m (m22/kg) = /kg) = / /

IItt = I = I00 e e-(-(//) ) tt

IItt = I = I00 e e-(-(mm) d) dmm

ddmm (kg/m (kg/m22) = t x ) = t x Untuk campuran/senyawa:Untuk campuran/senyawa:

(( / / )c = )c = w wii ( ( / / ))ii

Buildup FactorBuildup FactorIItt = B(t, E = B(t, E) I) I00 e e--tt

D. INTERAKSI NETRON (n) D. INTERAKSI NETRON (n) DENGAN MATERIDENGAN MATERI Interaksi n : Interaksi n : tangkapantangkapan ( (capturecapture) )

maupun maupun hamburanhamburan ( (scatterscatter). ). Probabilitas interaksi disebut Probabilitas interaksi disebut cross cross

sectionsection ( (tampang lintangtampang lintang). ). – Tampang lintang mikroskopik (Tampang lintang mikroskopik (microscopic microscopic

cross sectioncross section) dilambangkan dengan ) dilambangkan dengan satuannya barn (1 barn = 10satuannya barn (1 barn = 10-28-28 m m22). ).

– Tampang lintang makroskopik merupakan Tampang lintang makroskopik merupakan dikalikan dengan N atau densitas atom dikalikan dengan N atau densitas atom materi (atom/mmateri (atom/m33).).

INTERAKSI NETRON (n) INTERAKSI NETRON (n) DENGAN MATERI (lanjutan)DENGAN MATERI (lanjutan)

(/m) = (/m) = NN

N = (N = ( / BA) x A / BA) x A00

adalah densitas bahan (kg/madalah densitas bahan (kg/m33), ), BA berat atom (kg/Mol), BA berat atom (kg/Mol), AA00 bilangan Avogadro (6,23 x 10 bilangan Avogadro (6,23 x 102626 / /

Mol). Mol).


Tampang lintang makroskopik total adalah:Tampang lintang makroskopik total adalah:

tottot = = scatterscatter + + capturecapture + ..... + .....

Atenuasi:Atenuasi:

IItt = I = I00 e e--tottot t t

Mean free path:Mean free path:

= 1 / = 1 / tottot


Densitas laju reaksi netron dalam Densitas laju reaksi netron dalam materi (reaksi/waktu.volume):materi (reaksi/waktu.volume):

R = n(r) v R = n(r) v = = (r) (r) n(r) adalah densitas netron n(r) adalah densitas netron

(netron/m(netron/m33) ) n(r) v = n(r) v = (r) adalah fluks netron (r) adalah fluks netron

(netron/m(netron/m22.dtk)..dtk).


Tampang lintang makroskopik Tampang lintang makroskopik untuk campuran bahan:untuk campuran bahan:

ii = = jj N Njj ijij

NNjj = w = wjj ( (xBA) / AxBA) / A00

wwjj adalah fraksi atom j dalam adalah fraksi atom j dalam campurancampuran

ijij = = isotop j untuk reaksi tipe i isotop j untuk reaksi tipe i

0b.interaksi Radiasi Dg Materi

Documents

Transcript of 0b.interaksi Radiasi Dg Materi