SINAR-X DAN PENGGUNAANNYA

Sinar-X dan Penggunaannya 

--- Pemanfaatan teknologi hingga pada era saat ini sangat tinggi karena anomo masyarakat tentang kerja instan sangat tinggi. Hal ini menyebabkan industri dibidang teknologi berkembang pesat. Sl satu penggunaan teknologi saat ini adalah penggunaan sinar x.

Sinar-X

Sinar-X atau sinar Röntgen adalah salah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang berkisar antara 10 nanometer ke 100 pikometer (sama dengan frekuensi dalam rentang 30 petahertz - 30 exahertz) dan memiliki energi dalam rentang 100 eV - 100 Kev. Sinar-X umumnya digunakan dalam diagnosis gambar medis dan Kristalografi sinar-X. Sinar-X adalah bentuk dari radiasi ion dan dapat berbahaya. (wikipedia)
Sinar-X adalah pancaran gelombang elektromagnetik yang sejenis dengan gelombang radio, cahaya tampak (visible light) dan sinar ultraviolet, tetapi dengan panjang gelombang yang sangat pendek yaitu hanya 1/10.000 panjang gelombang cahaya yang kelihatan. Karena panjang gelombangnya yang pendek, maka sinar-X dapat  menembus  bahan  yang  tidak  tertembus  sinar  yang  terlihat  (M.  Akhadi,  2001)
Proses Terjadinya Sinar-X dari Tabung Roentgen Katoda  (filamen)  dipanaskan  sampai enyala  dengan  mengalirkan  listrik   yng  berasal  dari  transformator  sehingga  elektron-elektron  dari  katoda  (filamen)  terlepas.  Sewaktu  dihubungkan  dengan  transformator  tegangan  tinggi,  elektron-elektron  akan  dipercepat  gerakannya  menuju  anoda  dan  dipusatkan  ke  alat  pemusat      focusing  cup).  Filamen  dibuat  relatif  negatif terhadap  sasaran  (target)  dengan memilih potensial tinggi, awan-awan elektron mendadak dihentikan pada sasaran  (target)  sehingga  terbentuk  panas  (>99%)  dan  sinar-X  (<1%).  Pelindung  (perisai)  timah  akan  mencegah  keluarnya sinar-X  dari  tabung,  sehingga  sinar-X  yang  terbentuk  hanya  dapat  keluar  melalui  jendela.  Panas  yang  tinggi  pada  sasaran  (target)  akibat  benturan  elektron  ditiadakan  oleh  radiator  pendingin.  Jumlah  sinar-X  yang  dilepaskan  setiap  satuan  waktu  dapat  dilihat  pada  alat  pengukur  miliampere  (mA),  sedangkan  jangka  waktu  pemotretan  dikendalikan  oleh  alat  pengukur  waktu.  Untuk  dapat  menghasilkan  sinax-X  maka  diperlukan  bagian-bagian  tabung  sinar-X  dan  faktor  pendukung  dalam  proses  pembangkitan.
Interaksi Sinar-X dengan Materi Interaksi  sinar-X  dengan  materi  mengakibatkan  kehilangan  energi  dari  sinar-X pada saat melewati materi (zat) terjadi karena tiga proses utama, yaitu:
Efek fotolistrik
Efek Compton
Efek produksi pasangan
Efek  fotolistrik  dan  Efek  Compton  timbul  karena  interaksi  antara    sinar-X  dengan  elektron-elektron  dalam  atom  dari materi  (zat)  itu,  sedang  efek  produksi  pasangan  timbul  karena  interaksi  dengan  medan  listrik  inti  atom  (Arif  Jauhari,  2008).
penggunaan sinar-x ini sangat banyak salah satu di bidang kedokteran yaitu teknologi Rongent (Radiograf). berikut penjelasan difraksi sinar x dalan bidang Radiologi

Radiologi diagnostik

Pesawat Sinar-X medis (foto Radiologi konvensional) memiliki prinsip penembusan gelombang elektromagnetik dari sumber cahaya ke tubuh manusia, lalu menembus hingga mencapai pelat film untuk menghasilkan gambar berupa citra tubuh manusia (foto roentgen).

Dikenal beberapa posisi dalam foto radiologi kedokteran:
1. PA (Postero-Anterior) Sumber cahaya berada di belakang pasien, dan pelat film berada di bagian depan pasien. Posisi ini yang paling umum digunakan terutama untuk foto roentgen thorax (dada)
2. AP (Antero-Posterior) Sumber cahaya berada di depan pasien, dan pelat film berada di bagian belakang pasien. Biasanya digunakan pada pasien yang tidk mampu berdiri untuk mengambil posisi PA karena sakit yang dideritanya.
3. Lateral (Samping)
4. Lateral dekubitus
5. Oblik (miring)
(Wikipedia)

Read More »

Add Comment

Unknown Fisika inti, Fisika Modern, Fisika Partikel

PERBEDAAN ATOM, MOLEKUL, DAN ION

A. Atom

Dunia Kimia berdasarkan teori atom, satuan terkecil materi adalah atom. Materi didefinisikan sebagai kumpulan atom. Atom adalah komponen terkecil unsure yang tidak akan mengalami perubahan dalam reaksi Kimia. Semua atom terdiri atas komponen yang sama, sebuah inti dan electron. Diameter inti sekitar 10^–15hingga 10^–14  m, yakni sekitar 1/10 000 besarnya atom. Lebih dari 99 % massa atom terkonsentrasi di inti. Inti terdiri atas proton dan neutron, dan jumlahnya  menentukan sifat unsur.

Massa proton sekitar 1,67 x 10^–27 kg dan memiliki muatan positif, 1,60 x 10^–19  C (Coulomb). Muatan ini adalah satuan muatan listrik terkecil dan disebut muatan listrik elementer. Inti memiliki muatan listrik positif yang jumlahnya bergantung pada jumlah proton yang dikandungnya. Massa neutron hampir sama dengan massa proton, tetapi neutron tidak memiliki muatan listrik. Elektron adalah partikel dengan satuan muatan negatif, dan suatu atom tertentu mengandung sejumlah . Elektron yang sama dengan jumlah proton yang ada di inti atomnya. Jadi atom secara listrik bermuatan netral. Sifat partikel-partikel yang menyusun atom dirangkumkan di Tabel di bawah ini.
 
Tabel 1. Sifat paertikel penyusun atom

Jumlah proton dalam inti disebut nomor atom dan jumah proton dan neutron disebut nomor massa. Karena massa proton dan neutron hampir sama dan massa elektron dapat diabaikan dibandingkan massa neutron dan proton, massa suatu atom hampir sama dengan nomor massanya. 
Bila nomor atom dan nomor massa suatu atom tertentu dinyatakan, nomor atom ditambahkan di kiri bawah symbol atom sebagai subscript, dan nomor massa di kiri atas sebagai superscript. Misalnya untuk atom karbon dinyatakan sebagai  12^C6 karena nomor atom adalah 6 dan nomor massanya adalah 12. Kadang hanya nomor massanya yang dituliskan, jadi sebagai 12^C. Jumlah proton dan elektron yang dimiliki oleh unsure menentukan sifat Kimia unsure. Jumlah neutron mungkin bervariasi. Suatu unsure tertentu akan selalu memiliki nomor atom yang sama tetapi mungkin memiliki jumlah neutron yang berbeda-beda. Varian-varian ini disebut isotop. Sebagai contoh hydrogen memiliki isotop yang dituliskan di tabel berikut.
 
Tabel 2. Istop-isotop Hidrogen
Banyak unsur yang ada alami di alam memiliki isotop-isotop. Beberapa memiliki lebih dari dua isotop. Sifat kimia isotop sangat mirip, hanya nomor massanya yang berbeda.

B Molekul

Komponen independen netral terkecil materi disebut molekul. Molekul monoatomik terdiri datu atom (misalnya, Ne). Molekul poliatomik terdiri lebih banyak atom (misalnya, CO2). Jenis ikatan antar atom dalam molekul poliatomik disebut ikatan kovalen. Salah satu alasan mengapa mengapa diperlukan waktu yang lama sampai teori atom diterima dengan penuh adalah sebagai berikut. Dalam teorinya Dalton menerima keberadaan molekul (dalam terminologi  modern) yang dibentuk oleh kombinasi atom yang berbeda-beda, tetapi ia tidak tidak menerima ide molekul diatomik untuk unsur seperti oksigen, hidrogen atau nitrogen yang telah diteliti dengan intensif waktu itu. Dalton percaya pada apa yang disebut “prinsip tersederhana” dan berdasarkan prinsip ini, ia secara otomatis mengasumsikan bahwa unsur seperti hidrogen dan oksigen adalah monoatomik.
Kimiawan Perancis Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850) mengusulkan hukum reaksi gas yang menyatakan bahwa dalam reaksi gas, perbandingan volume adalah bilangan bulat. Teori atom Dalton tidak memberikan rasional hukum ini. Di tahun 1811, kimiawan Italia Amedeo Avogadro (1776-1856) mengusulkan unsur gas seperti hidrogen dan oksigen yang bukan monoatomik tetapi diatomik. Lebih lanjut, ia juga mengusulkan bahwa pada temperatur dan tekanan tetap, semua gas dalam volume tertentu mengandung jumlah partikel yang sama. Hipotesis ini awalnya disebut hipotesis Avogadro, tetapi kemudian disebut hukum Avogadro. Hukum Avogadro memberikan dasar penentuan massa atom relatif, yakni massa atom (secara nal disebut berat atom). Pentingnya massa atom ini lambat disadari. Kimiawan Italia Stanislao Cannizzaro (1826-1910) menyadari pentingnya hipotesis Avogadro dan validitasnya di International Chemical Congress yang diselenggarakan di Karlsruhe, Germany, di tahun 1860, yang diadakan utuk mendiskusikan kesepakatan internasional untuk standar massa atom. Sejak itu, validitas hipotesis Avogadro secara perlahan diterima.

C. Ion

Atom atau kelompok atom yang memiliki muatan listrik disebut ion. Kation adalah ion yang memiliki muatan positif, anion memiliki muatan negatif. Tarikan listrik akan timbul antara kationdan anion. Dalam kristal natrium khlorida (NaCl), ion natrium (Na+) dan ion khlorida (Cl-) diikat dengan tarikan listrik. Jenis ikatan ini disebut ikatan ion .

Pada dasarnya, perbedaan antara atom, molekul, dan ion adalah penyusun masing-masing. hal inilah yang membedakan mereka. perbedaan ini juga memudah kita untuk menganalisis sifat dari berbagai unsur yang telah diketahui.

baca juga artikel tentang: Pengertian Reaksi Inti dan Reaksinya, Partikel Alfa

Read More »

Add Comment

Unknown Fisika inti, Fisika Modern, Fisika Partikel

PENGERTIAN REAKSI INTI DAN JENIS JENIS REAKSI INTI

Reaksi inti adalah transformasi inti, sebagai akibat ditembaki oleh suatu projektil, yang dapat berupa inti-inti ringan, nukleon bebas, atau foton dengan energi yang sesuai. Reaksi inti berlangsung sangat cepat, dalam waktu 10-12 detik atau kurang, menghasilkan satu atau lebih inti baru dan mungkin juga partikel lain.

Reaksi inti dinyatakan dengan suatu persamaan, yang menyeimbangkan antara pereaksi dengan hasil reaksi. Bertindak sebagai pereaksi adalah inti sasaran (target) dan projektil, sedangkan hasil reaksi adalah inti baru yang terbentuk dan partikel yang dibebaskan. Untuk menyederhanakan persamaan, nomor atom Z dapat tidak dituliskan, karena Z bersifat khas bagi masing-masing unsur maupun partikel. Dengan demikian secara umum bentuk persamaan reaksi inti adalah :

A1X + A2a A3b + A4Y

Target projektil partikel hasil inti baru (hasil)

Menurut Bethe, suatu persamaan reaksi inti secara sederhana dinyatakan dengan notasi :

A1X (a,b)A4Y

Dimana X menyatakan inti sasaran, a adalah partikel penembak (projektil atau misil), b adalah partikel yang dibebaskan dalam reaksi dan Y adalah inti hasil atau recoil. Disini, inti sasaran dituliskan pertama dan inti hasil terakhir, sedangkan projektil dan partikel yang dibebaskan diletakkan di dalam tanda kurung dan dipisahkan dengan koma.

Contoh : 35Cl (n,p) 35S

23Na (n, ) 24Na

24Mg (d,a) 22Na

63Cu (p,p3n9a) 24Na.

Sebagai contoh, reaksi inti yang pertama kali diamati (oleh Rutherford pada tahun1919) adalah 

Jenis-jenis Reaksi Inti

Suatu cara untuk menyerdahanakan penamaan reaksi inti hanyalah dengan menyebutkan (a,b) pada inti sasaran. Jadi, untuk reaksi 35Cl (n,p) 35S, disebut reaksi (n,p) pada 35Cl.

Berdasarkan sifat-sifat dari a dan b maka reaksi-reaksi inti dibedakan ke dalam beberapa jenis seperti diuraikan berikut ini.

Hamburan Elastis

pada penembakan inti, dimana hasilnya a = b dan X = Y, disebut peristiwa hamburan elasti. Partikel penembak menumbuk inti sasaran, ia kehilangan sebagian energi kinetiknya, yang dialihkan paad inti sasaran. Tidak terjadi perubahan energi potensial total, dan energi kinetiknya kekal.

Jumlah energi yang ditransfer ke inti sasaran dapat dihitung dengan rumus : 

dimana Em adalah energi kinetik awal dari partikel penembak dengan massa m, dan EM adalah energi kinetik yang diterima oleh inti sasaran dengan massa M. Teta (q) adalah besar sudut penyimpangan dari arah datang semula dengan arah setelah menumbuk inti sasaran.
Hamburan elastik digunakan dalam perlambatan neutron cepat oleh moderator di dalam reaktor nuklir.

Read More »

Add Comment

Unknown Fisika inti