Detektor Geiger Muller

Sejarah Geiger Muller

     Pencacah Geiger atau yang biasa disebut detektor Geiger Muller merupakan salah satu detektor yang menggunakan prinsip ionisasi. Detektor Geiger muller ditemukan oleh seorang Fisikawan bernama Hans Geiger bersama seorang ilmuwan bernama Ernest Rutherford pada tahun 1908. Pada awalnya, detektor ini hanya terdiri atas sebuah kawat di dalam sebuah tabung yang diselubungi oleh logam dengan jendelanya yang berupa gelas atau mika. Kawat dan tabung logam tersebut terhubung pada sebuah power supply.

     Pada mulanya, detektor ini hanya dapat mendeteksi radiasi alpha, baru kemudian dikembangkan oleh Walther Muller (murid Geiger) sehingga dapat digunakan untuk mendeteksi bebrapa jenis radiasi yang lain. Pada tahun 1948, detektor ini disempurnakan oleh Sydney H. Liebson dengan mengganti gas dalam tabungnya menggunakan gas halogen sehingga dapat berumur lebih panjang.

Prinsip kerja GM

     Detektor Geiger Muler dapat digunakan untuk mendeteksi radiasi alpha dan beta. Prinsip kerja dari detektor ini menggunakan asas ionisasi gas yang terjadi di dalam tabung detektornya. Perangkat detektor Geiger Muller, terdiri dari :

• Tabung detektor berbentuk silinder yang di dalamnya berisi gas (biasanya berupa gas helium, neon atau argon) yang akan bersifat konduktif ketika ditumbuk partikel radiasi yang diukur.
• Elektroda yang terdiri dari anoda dan katoda. Pada detektor Geiger Muller, dinding tabungnya bertindak sebagai katode sedangkan jarum di dalam tabung Geiger tersebut bertindak sebagai anode.                    
• Power supply.
• Penampil adanya radiasi, entah itu berupa jarum penunjuk, lampu, ataupun bunyi klik.

gb. perangkat sederhana detektor GM

Ket :

R = radiasi                               C = pengolah data

A = detektor radiasi                 D = indikator

B = penguat sinyal

prinsip kerja GM    

     Prinsip kerjanya dapat dijelaskan sebagai berikut, ketika gas di dalam tabung berinteraksi dengan foton radiasi menyebabkan terjadinya pasangan ion. Ion positif menumbuk ion negatif yang kemudian ion negatif tersebut menumbuk kawat. gas menjadi konduktif.

     

     Foton radiasi yang menumbuk kawat tersebut menyebabkan terjadinya perbedaan tegangan di antara kedua elektrodanya. Hasil interaksi (keluaran) tersebut yang berupa pulsa akan dilipatgandakan kemudian dibaca oleh sebuah alat dan ditampilkan pada indikator yang berupa jarum penunjuk, lampu atau bunyi klik dimana satu bunyi menandakan satu partikel.

Detektor Geiger Muller hanya dapat digunakan untuk mendeteksi radiasi sinar-x, radiasi sinar alpha, dan radiasi sinar beta. Pada kondisi tertentu, detektor Geiger Muller dapat digunakan untuk mendeteksi radiasi gamma, walaupun tingkat reliabilitasnya kurang. Detektor Geiger Muller tidak dapat digunakan untuk mendeteksi radiasi neutron.

  Detektor GM dapat menghasilkan pasangan ion dari proses tumbukan dengan sumber radiasi dengan sangat cepat, biasanya dalam orde mikrosekon. Keluaran detektor yang berupa pulsa jumlahnya sebanyak proses ionisasi yang terjadi, detektor Geiger Muller tidak dapat membedakan jenis radiasi yang berbeda. Oleh karena itu, detektor GM tidak mampu digunakan untuk mendeteksi adanya radiasi neutron. Detektor GM umumnya digunakan untuk mendeteksi energi radiasi tingkat rendah, selain itu digunakan untuk mengukur radiasi dengan sensitivitas yang tinggi.

  Sensitivitas detektor Geiger Muller sangatlah tinggi, namun sangat tergantung pada banyaknya energi dari radiasi fotonnya. Sedangkan besarnya energi foton dapat dikendalikan dengan pengaturan tegangan yang masuk. Apabila tegangan  masuk/tegangan yang diberikan semakin besar, maka foton yang terbentuk juga semakin banyak, sehingga energi yang dihasilkan dari tumbukan antara partikel radiasi dengan detektor juga akan menjadi semakin besar.

  Berikut ini akan saya tampilkan grafik hubungan dari tegangan dengan banyaknya energi foton (jumlah ion) pada beberapa jenis detektor untuk dibadingkan dengan detektor Geiger Muller yang dapat ditunjukkan sebagai berikut :

tegangan kerja beberapa detektor

Keterangan:

I     = Daerah Rekombinasi
II    = Daerah Ionisasi
III   = Daerah Proporsional
IV   = Daerah GM
V    = Daerah Discharge

                           

Dari grafik hubungan di atas, terlihat bahwa apabila HV tegangan semakin naik, maka jumlah pasangan ion yang dihasilkan pada detektor Geiger Muller akan semakin meningkat dan detektor ini mampu bekerja pada HV tinggi karena memang daerha kerja detektor ini pada HV tinggi.

Kesimpulan 

• Detektor Geiger Muller prinsip kerjanya menganut proses ionisasi gas. 
• Banyaknya pasangan ion ataupun foton yang dihasilkan dalam proses ionisasi tergantung dari tingginya tegangan yang diberikan. 
• Banyaknya foton yang tertangkap detektor sebanyak pulsa yang dihasilkan. 
• Detektor GM dapat menangkap semua jenis radiasi kecuali radiasi neutron. 
• Sensitivitas detektor GM sangat tinggi. 
• Detektor GM bekerja pada daerah tegangan kerja yang tinggi.

Thermodynamic Laws

The Zeroth Law of Thermodynamics.

This law states that if any object “A” is in thermal equilibrium with another object “B” which in turn is in thermal equilibrium with an object “C”, then object “C” is also in thermal equilibrium with object “A”. This law allows us to build thermometers. For example the length of a mercury column “B” may be used as a measure to compare the temperatures of the other two objects.

The First Law of Thermodymanics.

(Conservation of Energy). The principle of conservation of energy states that energy can neither be created nor destroyed. If a system undergoes a process by heat and work transfer, then the net heat supplied plus the net work input, is equal to the change of intrinsic energy of the working fluid.

The Second Law of Thermodynamics.

The second law of thermodynamics states that no heat engine can be more efficient than a reversible heat engine working between two fixed temperature limits.(Carnot cycle) i.e. the maximum thermal efficiency is equal to the thermal efficiency of the Carnot cycle.

Gangguan – Gangguan yang Terjadi Pada Sistem Distribusi Untuk Industri

Dalam sistem distribusi tenaga listrik, banyak terjadi gangguan-gangguan yang dapat menyebabkan gangguan pada proses produksi. Apabila gangguan tersebut tidak segera diatasi, maka akan menyebabkan kerusakan pada peralatan yang sedang beroperasi sehingga akan menyebabkan kerugian yang cukup berarti. Macam-macam gangguan yag mungkin terjadi antara lain :

a.    Hubung singkat        (short circuit)

b.    Beban lebih/arus lebih

c.    Tegangan lebih          (over voltage)

d.   Tegangan kurang      (under voltage)

e.    Frekuensi kurang      (under frequency)

A.  Hubung Singkat

Hubung singkat adalah suatu hubungan yang terjadi karena adanya kesalahan-kesalahan antara bagian-bagian yang bertegangan kerja, sebagai akibat tidak adanya tahanan guna pada lingkaran arus dimana kesalahan-kesalahan tersebut terjadi. Hubung singkat dapat menyebabkan turunnya tegangan pada sistem jaringan atau pada tempat-tempat tertentu sehingga menyebabkan tegangan malah hilang sama sekali.

Beberapa penyebab terjadinya hubung singkat antara lain :

1.      Adanya isolasi yang tembus/rusak karena tidak tahan terhadap tegangan lebih, baik tegangan lebih dalam (switching) atau tegangan dari luar (akibat petir) maupun karena isolasi yang telah rusak karena usia.

2.      Adanya pengaruh-pengaruh mekanis yang menyebabkan hantaran putus dan mengenai fasa yag lainnya. Contoh : laying-layang yang mengenai kabel, galian yang kurang hati-hati pada kabel bawah tanah.

B.  Beban Lebih

Beban lebih adalah keadaan operasi yang tidak normal pada peralatan listrik sehingga mengalami pembebanan yang melebihi kemampuannya. Keadaan beban lebih ini akan menyebabkan arus lebih yang melebihi harga arus maksimum yang diperbolehkan. Apabila keadaan ini berlangsung lama, akan menyebabkan gangguan thermis pada peralatan terutama pada isolasi peralatan listrik.

C.  Tegangan Lebih

Tegangan lebih adalah tegangan yang dapat ditahan oleh peralatan-peralatan listrik dalam waktu yang terbatas. Tegangan lebih dapat dibagi menjadi 2 golongan, berdasarkan bentuknya yaitu :

1.    Tegangan periodik

2.    Tegangan aperiodik

Sedangkan berdasarkan sebabnya, tegangan lebih dibagi menjadi 2 golongan, yaitu :

1.    Sebab dari luar     (biasanya karena petir)

2.    Sebab dari dalam (misalnya karena surja hubung)

D.  Tegangan Kurang

Tegangan kurang adalah keadaan dimana terjadi penurunan tegangan di bus-bus gardu induk atau di terminal-terminal peralatan listrik di bawah batas tertentu. Tegangan kurang biasanya disebabkan oleh hubung singkat pada listrik.

E.  Frekuensi Kurang

Frekuensi kurang adalah keadaan suatu sistem dimana frekuensi berkurang dari harga nominalnya dikarenakan gangguan pada sistem tersebut.

Note : pada kesempatan lain akan ane bahas lebih detail ya gan/sista? ^v^

Limbah Radioaktif

Limbah radioaktif merupakan limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) yang harus ditangani dengan perlakuan khusus mengingat bahaya dan resiko yang mungkin ditimbulkan apabila limbah ini menyebar ke lingkungan dan sangat berbahaya bagi kesehatan manusia. Untuk itu diperlukan penanganan dan perlakuan khusus terhadap limbah radioaktif ini agar tidak mencemari lingkungan. Adapun aspek fundamental dari manajemen limbah radioaktif adalah sebagai berikut :

a. Untuk melindungi generasi sekarang dan yang akan datang dari bahaya radiasi limbah nuklir.

b. Untuk meminimalisasi jumlah penyimpanan dengan mereduksi volume limbah radioaktif yang disimpan.

c. Untuk menghasilkan hubungan yang baik antara produser limbah radioaktif dengan publik, dengan melakukan manajemen pengolahan limbah yang aman.

Limbah radioaktif dapat diklasifikasikan berdasarkan asal terbentuknya, fasa, waktu paro, jenis radiasi, dan aktivitas kandungan radionuklida. Berdasarkan aktivitasnya, limbah radioaktif radioaktif diklasifikasikan dalam tingkat rendah, tingkat sedang, tingkat tinggi. Penentuan nilai batas kandungan radionuklida berdasarkan pada kemampuan teknologi dan nilai batas yang boleh dilepas ke lingkungan.

Karakterisasi limbah radioaktif diperlukan untuk proses pengolahan, klasifikasi aktivitas, dan penanganan selanjutnya, serta analisis keselamatan. Karakterisasi limbah radioaktif didasarkan pada sifat kimia, fisika, dan radionuklida.

Setiap orang atau badan yang akan melakukan pemanfaatan tenaga nuklir wajib menyatakan kepada Badan Pengawas bahwa limbah radioaktif akan dikembalikan ke negara asal atau diserahkan kepada badan Pelaksana untuk dikelola.

Penampungan limbah berdasarkan fasa, aktivitas, waktu paro, jenis radiasi, sifat fisis dan kimia, sifat racun, asal limbah, pemilihan cara penangan selanjutnya. Wadah penampungan harus diberi tanda jelas dan ditulis jumlah aktivitas, waktu paro, sifat mudah terbakar/tidak dan bila perlu diberi penahan radiasi. Pengolahan limbah dapat dilakukan dengan cara :

- Pengenceran dan pembauran (untuk aktivitas rendah)

- Penangguhan dan peluruhan (untuk waktu paro pendek)

- Pengonsentrasian dan pengungkugan (untuk aktivitas menengah dan tinggi)

Pengangkutan limbah radioaktif harus mengikuti ketentuan pengangkatan zat radioaktif dan ketentuan pengangkutan lainnya. Dalam penyimpanan sementara limbah radioaktif harus memenuhi kualitas keselamatan, tidak menimbulkan kontaminasi interna, dan eksterna pada pekerja. Dan penyimpanan lestari limbah radioaktif harus menjamin perlindungan manusia dan lingkungan terhadap resiko radiasi.

Note : jika ingin mendownload materi Limbah Radioaktif yang sudah ane rangkum, bisa download ke sini