A small low energy cyclotron for radioisotope measurements

Peran Metode Pertanggalan Radiometris Di Bidang Arkeologi Dan Geologi

“…Di alam terdapat 3 isotop karbon, yaitu 12 C (98,89%), 13 C (1,11%) keduanya termasuk katagori isotop stabil, sedang yang ketiga adalah 14 C (1×10 -11 %) (4) termasuk isotop tidak stabil dan bersifat radioaktif. 14 C (radiokarbon) diproduksi di atmosfer paling atas yaitu dengan adanya reaksi antara radiasi kosmis dan nitrogen sehingga terbentuklah 14 C. Radiokarbon ini dikombinasikan dengan oksigen yang kemudian membentuk karbon radioaktif dioksida yang dicampur secara seragam di atmosfer dan digabungkan ke dalam biosfer (mula-mula melalui fotosintesis) dan dipertukarkan dengan hidrosfer menghasilkan radiokarbon yang berkeseimbangan ( 14 C yang meluruh akan seimbang dengan 14 C yang terbentuk). Ketika sebuah subsistem (pohon, kerang laut, dan lain lain) diisolasi dari sistem global (misalnya pohon ditebang, atau mati dan dikubur dalam tanah) kemudian tidak ada lagi radiokarbon yang ditambahkan padanya, maka aktivitas radiokarbon tersebut (sejumlah 14 C dalam subsistem atau cuplikan) mulai berkurang sesuai dengan hukum peluruhan radioaktif.…”

“…Untuk memperoleh hasil pertanggalan yang akurat pada analisis pertanggalan radiokarbon, diperlukan koreksi fraksinasi isotop serta koreksi fluktuasi radiokarbon di masa lalu. Fluktuasi radiokarbon karena aktivitas manusia antara lain pembakaran bahan bakar (efek Suess (7) ) dan pengujian senjata nuklir yang menyebabkan kandungan 14 C di atmosfer bumi pada tahun 1972 menjadi sekitar 4 kali dibanding 1962 . Terjadi perubahan kandungan 14 C sebesar 2% pada tahun 1500-1700 (8) dibanding pada abad ke 19 (efek de Vries).…”

“…Telah disepakati oleh para pakar radiokarbon bahwa sebagai standar referensi dalam pertanggalan radiokarbon digunakan asam oksalat yang diproduksi oleh Biro Standar Nasional Amerika Serikat (U.S. National Bureau of Standards). Standar aktivitas 14 C didefinisikan sebagai 95% dari aktivitas 14 C dalam Standar Asam Oksalat NBS (4) . Berat cuplikan yang dipersyaratkan adalah 5 sampai 40 gram (tergantung cuplikannya).…”

“…Cuplikan ditampung dalam cesium beam sputter source yang mampu menampung hingga 40 cuplikan. Untuk pengukuran 14 C, cuplikan harus dalam keadaan karbon padat yang dicampur dengan suatu katalisator tertentu sedemikian sehingga terjadi proses grafitisasi. Ion negatif karbon C-, diekstrakkan dari sumber, dipercepat hingga voltase tertentu (keV) dan dipilih berdasar tenaganya dengan analiser elektrostatik.…”

“…Untuk memperoleh hasil yang optimal dalam analisis pertanggalan radiokarbon dapat dikembangkan alat spektrometer massa berbasis siklotron, yang energinya hanya sekitar 40-70 keV (12)(13)(14) , cuplikan yang dibutuhkan relatif jauh lebih sedikit, penyimpangan hasil analisisnya juga relatif lebih kecil. Di PTAPB sedang dilakukan studi pendahaluan tentang alat spektrometer massa berbasis siklotron ini, tetapi terkendala masalah sumber ion.…”