JPF | Volume 7 | Nomor 3 | 306 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015

## Jurnal Pendidikan Fisika
Universitas Muhammadiyah Makassar
Determining the Half Time and Analogy Constants of Radioactive Decay on the Illustration Board of Radioactive Decay with the Capacitor Filling and Discharging Method
Anggi Julvian Rachma 1) ,Delia Achadina Putri 2) ,Maria Ulfah 3) ,Dandan Luhur Saraswati 4)
Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indraprasta PGRI Jakarta email: vhian.mathz@gmail.com
Abstract  – Radioactive  decay  is  one  of  the  material  to  be  learned  students  in  the  study  of  physics. However, until now students only learn concepts through existing teaching materials. This is because, the level  of  danger  is  very  high  if  students  have  to  deal  with  radioactive  elements.  So,  it  does  not  allow students to experiment  with decay directly. Through an illustration board of radioactive decay, students can  learn  radioactive  decay  events  by  illustrating  radioactive  decay  by  capacitor  filling  and  emptying methods. In addition, through this props, students can determine the value of the decay constant and the half-life of a radioactive substance. Based on the results of experiments using capacitors (C) of 4700 μF and resistors (R) of 56 kΩ , the percentage of theoretical experimental data deviation is 2.63% for decay constants,  and 3.06% for  half-life.  This  illustrates  that  there  is  no  significant  difference  from  the theoretical experimental data. So, it can be concluded that the illustration board of radioactive decay is suitable  to  be  used  as  an  illustration  tool  for  radioactive  decay  events  and  determine  the  value  of  the characteristics of radioactive decay ( decay constant and half-life ) .
Keywords: Props , Radioactive Decay , Half-Life , Decay Constant

## Menentukan Waktu Paruh dan Konstanta Analogi Peluruhan
Radioaktif pada Illustration Board of Radioactive Decay

## dengan Metode Pengisian dan Pengosongan Kapasitor
Abstrak – Peluruhan radioaktif merupakan salah satu materi yang harus dipelajari siswa dalam bidang studi fisika. Namun, sampai saat ini siswa hanya mempelajari konsep melalui bahan ajar yang ada. Hal tersebut  dikarenakan,  tingkat  bahaya  yang  sangat  tinggi  jika  siswa  harus  berhadapan  dengan  unsur radioaktif.  Sehingga,  tidak  memungkinkan  siswa  melakukan  percobaan  peluruhan  secara  langsung. Melalui alat illustration board of radioactive decay, maka siswa dapat mempelajari peristiwa peluruhan radioaktif  melalui  pengilustrasian  peluruhan  radioaktif  dengan  metode  pengisian  dan  pengosongan kapasitor.  Selain  itu,  melalui  alat  peraga  ini  siswa  dapat  menentukan  nilai  konstanta  peluruhan  dan waktu paruh dari suatu zat radioaktif. Berdasarkan hasil percobaan dengan menggunakan kapasitor (C) sebesar 4700  μF dan  resistor (R) sebesar 56  kΩ ,  diperoleh  persentase  penyimpangan  data  percobaan dengan  teoritis  sebesar 2,63% untuk  konstanta  peluruhan,  dan 3,06% untuk  waktu  paruh.  Hal  tersebut menggambarkan  bahwa  tidak  terdapat  perbedaan  yang  signifikan  dari  data  hasil  percobaan  dengan teoritis.  Sehingga,  dapat  disimpulkan  bahwa  alat  illustration  board  of  radioactive  decay  cocok  untuk dijadikan  alat  ilustrasi  peristiwa  peluruhan  radioaktif  dan  menentukan  nilai  karakteristik  peluruhan radioaktif (konstanta peluruhan dan waktu paruh).
Kata kunci: Alat Peraga, Peluruhan Radioaktif, Waktu Paruh, Konstanta Peluruhan
JPF | Volume 7 | Nomor 3 | 307 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015

## I. PENDAHULUAN
Mata  pelajaran  fisika  merupakan  salah satu mata pelajaran yang diajarkan di jenjang sekolah  menengah  atas  dan  bertujuan  untuk mendidik siswa agar mampu mengembangkan  kemampuan  observasi  dan eksperimentasi  siswa.  Hal  ini  didasari  oleh tujuan  mata  pelajaran  fisika  yang  disusun oleh Departemen Pendidikan Nasional, yakni mengamati,  memahami,  dan  memanfaatkan gejala-gejala  alam  yang  melibatkan  zat (materi)  dan  energi  (Depdiknas,  2004  :  2). Kemampuan observasi dan eksperimentasi di sini lebih ditekankan pada melatih kemampuan  berpikir  eksperimental  yang mencakup  tata  laksana  percobaan  dengan mengenal  peralatan  yang  digunakan  dalam pengukuran  baik  di  dalam  laboratorium maupun  di  alam  sekitar  kehidupan  siswa. Namun,  tujuan  tersebut  tidak  selalu  berjalan semestinya dikarenakan kenyataan di lapangan  terdapat  beberapa  konsep  fisika yang  tidak  dapat  dilakukan  percobaan  secara langsung, baik diakibatkan karena keterbatasan panca indra yang kita miliki atau tingkat  keamanan  yang  sangat  rendah.  Salah satu konsep fisika yang tidak dapat dilakukan percobaan secara langsung, yaitu radioaktivitas.
Radioaktivitas  adalah  salah  satu  konsep fisika  yang  mempelajari  terkait  suatu  unsur yang tidak stabil. Salah satu sub konsep yang dipelajarinya  yaitu  peluruhan  radioaktif.
Peluruhan radioaktif adalah peristiwa dimana sebuah inti atom yang tidak stabil kehilangan energi  (berupa  massa  dalam  diam)  dengan melepaskan emisi partikel, sehingga membentuk kestabilan baru. Besarnya radioaktivitas  unsur  radioaktif  (radionuklida) ditentukan  oleh  konstanta  peluruhan  (λ)  dan waktu  paruh (𝑡 1 2 ⁄ ) .  Dalam  mempelajari konsep  ini  diperlukan  pemahaman  yang sangat  tinggi  karena  konsep  radioaktivitas merupakan  salah  satu  konsep  yang  abstrak. Salah satu cara mempermudah siswa memahami  konsep  yang  abstrak,  yaitu melalui  percobaan  secara  langsung.  Namun, untuk  konsep  radioaktivitas  tidak  dapat dilakukan  percobaan  secara  langsung.  Hal tersebut  dikarenakan  tingkat  bahaya  yang sangat  tinggi  jika  siswa  harus  berhadapan langsung dengan unsur radioaktif. Oleh sebab itu, dibuatlah sebuah alat bernama illustration board of radioactive decay . Sebuah alat yang menerapkan konsep pengisian dan pengosongan kapasitor untuk mengilustrasikan
konsep peluruhan radioaktivitas.  Selain  untuk  mengilustrasikan konsep peluruhan radioaktivitas, alat tersebut juga dapat digunakan untuk mencari konstanta  peluruhan  radioaktif  dan  waktu paruh.
Pada  penelitian  ini,  peneliti  akan menentukan  nilai  waktu  paruh  dan  konstanta analogi  peluruhan  radioaktif  pada  alat illustration  board  of  radioactive  decay serta membuktikan bahwa tidak terdapat
JPF | Volume 7 | Nomor 3 | 308 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015
berbedaan  yang  signifikan  antara  hasil percobaan dengan hasil perhitungan konsep.
Adapun rumusan masalah dari penelitian yaitu apakah alat peraga illustration board of radioactive  decay dengan  metode  pengisian dan pengosongan kapasitor dapat menggambarkan
karakteristik
analogi
peluruhan  radioaktif  (waktu  paruh  dan konstanta peluruhan)?

## II. LANDASAN TEORI
Terdapat beberapa ahli yang
mengungkapkan
pendapatnya
terkait
pengertian  konsep  peluruhan  radioaktif, diantaranya  yaitu  Krane  (dalam  Sasongko, 2010:  23),  radioaktivitas  adalah  perubahan keadaan  inti  atom  secara  spontan  yang disertai  radiasi  berupa  partikel  dan/atau gelombang elektromagnetik. Sedangkan menurut  Faisal  (2009:  71),  radioaktivitas adalah  kemampuan  inti  atom  memancarkan radiasi  menjadi  inti  stabil.  Berdasarkan pengertian tersebut, dapat kita tarik kesimpulan  bahwa  peluruhan  radioaktif merupakan  peristiwa  dimana  sebuah  inti atom  yang  tidak  stabil  kehilangan  energi (berupa massa dalam diam) dengan melepaskan  emisi  partikel,  seperti  partikel alfa,  beta,  positron,  dan  sinar  gamma, sehingga membentuk kestabilan baru.
Swandi  (2015:  21)  mengungkapkan bahwa aktivitas zat radioaktif merupakan laju peluruhan  inti  radioakif.  Semakin  besar aktivitas,  semakin  banyak  inti  yang  meluruh
per  satuan  waktu.  Dimana  aktivitas (𝐴)
merupakan  perubahan  jumlah  (pengurangan) inti  radioaktif  yang  meluruh  setiap  satuan waktu.  Ketika  sampel  meluruh,  jumlah intinya  berkurang  sebanyak 𝑁 .  Besarnya aktivitas  zat  radioaktif  ditentukan  oleh konstanta  peluruhan  (λ)  yang  menyatakan laju  peluruhan  tiap  detik  dan  waktu  paruh
(𝑡 1 2 ⁄ ) .  Secara  matematis  dapat  dinyatakan sebagai berikut: (Khaerani, 2007: 38)
𝑁 𝑡 = 𝑁 0 𝑒 −𝜆𝑡 ………… (1)
dengan  mengalikan  kedua  ruas  dengan  λ, maka diperoleh:
𝐴 𝑡 = 𝐴 0 𝑒 −𝜆𝑡 …………  (2)
Pada  tahun  1897,  seorang  ilmuwan
Polandian yaitu Maria Curie dapat mengilustrasikan  teori  radioaktivitas  melalui percobaan  pengosongan  dua  keping  sejajar (kapasitor).  Maria  Curie  menganggap  arus yang  muncul  pada  proses  pengosongan kapasitor tersebut merupakan indikator tingkat aktivitas suatu zat radioaktif.
Sedangkan,  jumlah  muatan  yang  tersimpan dalam  kapasitor  dapat  diilustrasikan  sebagai jumlah  partikel  radioaktif  yang  meluruh. Oleh sebab itu, persamaan yang terdapat pada proses pengosongan kapasitor dapat diilustrasikan sebagai persamaan
radioaktivitas, yaitu:
𝐼 𝑡 = 𝐼 0 𝑒 −𝑡 𝑅𝐶 ⁄ …………  (3)
Jika  dibandingkan  antara  persamaan  (2) dengan  (3),  maka  diperoleh  bahwa 𝐴 𝑡 = 𝐼 𝑡 , 𝐴 0 = 𝐼 0 , dan 𝜆 = 1 𝑅𝐶 .
JPF | Volume 7 | Nomor 3 | 309 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015
Waktu  paruh  merupakan  waktu  yang dibutuhkan  suatu  zat  radioaktif  untuk meluruhkan  jumlah  partikelnya  menjadi setengah  dari  jumlah  partikel  mula-mula.
Maka  waktu  paruh  dapat  ditentukan  dengan menggunakan persamaan:
𝑡 1 2 ⁄ = ln 2 𝜆 (4)

## III. METODE PENELITIAN
Penelitian  dilaksanakan  pada  bulan
Oktober  –  November  2018  di  Laboratorium Fisika  Universitas  Indraprasta  PGRI  Jakarta yang  beralamat  di  Jalan  Nangka  No.  58C
Tanjung Barat, Jagakarsa, Jakarta Selatan.
Penelitian  ini  menggunakan  metode eksperimen  dengan  membuat  alat  percobaan pengisian  dan  pengosongan  kapasitor  untuk mengilustrasikan  peristiwa  peluruhan  zat
radioaktif  dan  mencari  waktu  paruh  serta konstanta analogi peluruhan radioaktif.
Tehnik penelitian yaitu

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Hasil Penelitian
4.1 Data Percobaan
Tabel 1. Data Pendukung Nilai Terukur Tegangan Baterai ( V s ) 9 Volt 9,64 Volt Resistor ( R ) 56 KΩ 55,8 KΩ Kapasitor ( C ) 4700 μF, 16 Volt
Tabel 2. Data Percobaan
𝑽 𝒐 = 𝑽 𝒄 (volt) 𝒊 𝒐 (ampere) 𝑸 𝒐 (coulomb) 𝟗, 𝟏𝟎 1,611 × 10 −4 4,277 × 10 −2

## Studi Literatur dan
Peracangan Kegiatan Eksperimen Pembuatan Alat Pengujian Alat
Berfungsi Tidak
Berfungsi
Pengambilan Data
Penyajian dan Analisis Data Kesimpulan
JPF | Volume 7 | Nomor 3 | 310 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015
No t (detik) Percobaan Hitungan 𝑽 𝒕 (volt) 𝒊 𝒕 (ampere) 𝑽 𝒕 (volt) 𝒊 𝒕 (ampere) 𝑸 𝒕 (coulomb) 1 10 8,73 1,53 × 10 −4 8.76 1,55 × 10 −4 0.0412 2 20 8,41 1,47 × 10 −4 8.43 1,49 × 10 −4 0.0396 3 30 8,10 1,41 × 10 −4 8.12 1,44 × 10 −4 0.0381 4 40 7,80 1,36 × 10 −4 7.81 1,38 × 10 −4 0.0367 5 50 7,50 1,31 × 10 −4 7.52 1,33 × 10 −4 0.0353 6 60 7,22 1,24 × 10 −4 7.24 1,28 × 10 −4 0.0340 7 70 6,94 1,20 × 10 −4 6.97 1,23 × 10 −4 0.0328 8 80 6,69 1,17 × 10 −4 6.71 1,19 × 10 −4 0.0315 9 90 6,44 1,11 × 10 −4 6.46 1,14 × 10 −4 0.0303 10 100 6,20 1,07 × 10 −4 6.22 1,10 × 10 −4 0.0292 11 110 5,97 1,04 × 10 −4 5.98 1,06 × 10 −4 0.0281 12 120 5,74 1,01 × 10 −4 5.76 1,02 × 10 −4 0.0271 13 130 5,53 0,96 × 10 −4 5.54 0,98 × 10 −4 0.0261 14 140 5,33 0,93 × 10 −4 5.34 0,94 × 10 −4 0.0251 15 150 5,13 0,91 × 10 −4 5.14 0,91 × 10 −4 0.0241 16 160 4,94 0,88 × 10 −4 4.94 0,88 × 10 −4 0.0232 17 170 4,76 0,82 × 10 −4 4.76 0,84 × 10 −4 0.0224 18 180 4,59 0,79 × 10 −4 4.58 0,81 × 10 −4 0.0215 19 190 4,42 0,76 × 10 −4 4.41 0,78 × 10 −4 0.0207 20 200 4,26 0,73 × 10 −4 4.24 0,75 × 10 −4 0.0200 21 210 4,10 0,70 × 10 −4 4.09 0,72 × 10 −4 0.0192 22 220 3,95 0,68 × 10 −4 3.93 0,70 × 10 −4 0.0185 23 230 3,81 0,65 × 10 −4 3.79 0,67 × 10 −4 0.0178 24 240 3,66 0,61 × 10 −4 3.64 0,64 × 10 −4 0.0171 25 250 3,53 0,60 × 10 −4 3.51 0,62 × 10 −4 0.0165 26 260 3,40 0,58 × 10 −4 3.38 0,60 × 10 −4 0.0159 27 270 3,28 0,57 × 10 −4 3.25 0,58 × 10 −4 0.0153 28 280 3,16 0,55 × 10 −4 3.13 0,55 × 10 −4 0.0147 29 290 3,04 0,54 × 10 −4 3.01 0,53 × 10 −4 0.0142 30 300 2,93 0,53 × 10 −4 2.90 0,51 × 10 −4 0.0136 31 310 2,82 0,51 × 10 −4 2.79 0,49 × 10 −4 0.0131 32 320 2,71 0,49 × 10 −4 2.69 0,48 × 10 −4 0.0126 33 330 2,61 0,47 × 10 −4 2.59 0,46 × 10 −4 0.0122 34 340 2,52 0,45 × 10 −4 2.49 0,44 × 10 −4 0.0117 35 350 2,42 0,43 × 10 −4 2.40 0,42 × 10 −4 0.0113 36 360 2,33 0,42 × 10 −4 2.31 0,41 × 10 −4 0.0108 37 370 2,24 0,39 × 10 −4 2.22 0,39 × 10 −4 0.0104 38 380 2,16 0,38 × 10 −4 2.14 0,38 × 10 −4 0.0100 39 390 2,08 0,36 × 10 −4 2.06 0,36 × 10 −4 0.0097 40 400 2,01 0,35 × 10 −4 1.98 0,35 × 10 −4 0.0093 41 410 1,93 0,33 × 10 −4 1.91 0,34 × 10 −4 0.0090 42 420 1,86 0,32 × 10 −4 1.83 0,32 × 10 −4 0.0086 43 430 1,79 0,31 × 10 −4 1.77 0,31 × 10 −4 0.0083 44 440 1,73 0,30 × 10 −4 1.70 0,30 × 10 −4 0.0080 45 450 1,66 0,29 × 10 −4 1.64 0,29 × 10 −4 0.0077 46 460 1,60 0,28 × 10 −4 1.58 0,28 × 10 −4 0.0074 47 470 1,54 0,27 × 10 −4 1.52 0,27 × 10 −4 0.0071
JPF | Volume 7 | Nomor 3 | 311 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015
48 480 1,48 0,26 × 10 −4 1.46 0,26 × 10 −4 0.0069 49 490 1,43 0,25 × 10 −4 1.40 0,25 × 10 −4 0.0066 50 500 1,38 0,24 × 10 −4 1.35 0,24 × 10 −4 0.0064 51 510 1,33 0,23 × 10 −4 1.30 0,23 × 10 −4 0.0061 52 520 1,28 0,22 × 10 −4 1.25 0,22 × 10 −4 0.0059 53 530 1,22 0,22 × 10 −4 1.21 0,21 × 10 −4 0.0057 54 540 1,18 0,21 × 10 −4 1.16 0,21 × 10 −4 0.0055 55 550 1,15 0,20 × 10 −4 1.12 0,20 × 10 −4 0.0053 56 560 1,10 0,19 × 10 −4 1.08 0,19 × 10 −4 0.0051 57 570 1,06 0,19 × 10 −4 1.04 0,18 × 10 −4 0.0049 58 580 1,01 0,18 × 10 −4 1.00 0,18 × 10 −4 0.0047 59 590 0,98 0,17 × 10 −4 0.96 0,17 × 10 −4 0.0045 60 600 0,95 0,17 × 10 −4 0.92 0,16 × 10 −4 0.0043 61 610 0,91 0,16 × 10 −4 0.89 0,16 × 10 −4 0.0042 62 620 0,88 0,16 × 10 −4 0.86 0,15 × 10 −4 0.0040 63 630 0,84 0,15 × 10 −4 0.82 0,15 × 10 −4 0.0039 64 640 0,80 0,15 × 10 −4 0.79 0,14 × 10 −4 0.0037 65 650 0,78 0,14 × 10 −4 0.76 0,14 × 10 −4 0.0036 66 660 0,75 0,13 × 10 −4 0.73 0,13 × 10 −4 0.0035 67 670 0,71 0,13 × 10 −4 0.71 0,12 × 10 −4 0.0033 68 680 0,69 0,13 × 10 −4 0.68 0,12 × 10 −4 0.0032 69 690 0,67 0,12 × 10 −4 0.66 0,12 × 10 −4 0.0031 70 700 0,65 0,12 × 10 −4 0.63 0,11 × 10 −4 0.0030 71 710 0,63 0,11 × 10 −4 0.61 0,11 × 10 −4 0.0029 72 720 0,60 0,11 × 10 −4 0.58 0,10 × 10 −4 0.0027 73 730 0,58 0,10 × 10 −4 0.56 0,10 × 10 −4 0.0026 74 740 0,56 0,10 × 10 −4 0.54 0,10 × 10 −4 0.0025 75 750 0,54 0,09 × 10 −4 0.52 0,09 × 10 −4 0.0024 76 760 0,51 0,09 × 10 −4 0.50 0,09 × 10 −4 0.0024 77 770 0,49 0,09 × 10 −4 0.48 0,09 × 10 −4 0.0023 78 780 0,48 0,08 × 10 −4 0.46 0,08 × 10 −4 0.0022 79 790 0,46 0,08 × 10 −4 0.45 0,08 × 10 −4 0.0021 80 800 0,44 0,08 × 10 −4 0.43 0,08 × 10 −4 0.0020 81 810 0,42 0,08 × 10 −4 0.41 0,07 × 10 −4 0.0019 82 820 0,40 0,07 × 10 −4 0.40 0,07 × 10 −4 0.0019 83 830 0,39 0,07 × 10 −4 0.38 0,07 × 10 −4 0.0018 84 840 0,38 0,07 × 10 −4 0.37 0,07 × 10 −4 0.0017 85 850 0,37 0,07 × 10 −4 0.36 0,06 × 10 −4 0.0017 86 860 0,36 0,06 × 10 −4 0.34 0,06 × 10 −4 0.0016 87 870 0,35 0,06 × 10 −4 0.33 0,06 × 10 −4 0.0016 88 880 0,33 0,06 × 10 −4 0.32 0,06 × 10 −4 0.0015 89 890 0,32 0,06 × 10 −4 0.31 0,05 × 10 −4 0.0014 90 900 0,31 0,05 × 10 −4 0.29 0,05 × 10 −4 0.0014 91 910 0,30 0,05 × 10 −4 0.28 0,05 × 10 −4 0.0013 92 920 0,29 0,05 × 10 −4 0.27 0,05 × 10 −4 0.0013 93 930 0,27 0,05 × 10 −4 0.26 0,05 × 10 −4 0.0012 94 940 0,26 0,05 × 10 −4 0.25 0,04 × 10 −4 0.0012 95 950 0,25 0,05 × 10 −4 0.24 0,04 × 10 −4 0.0011 96 960 0,24 0,04 × 10 −4 0.23 0,04 × 10 −4 0.0011 97 970 0,24 0,04 × 10 −4 0.23 0,04 × 10 −4 0.0011
JPF | Volume 7 | Nomor 3 | 311
p - ISSN: 2302-8939
e - ISSN: 2527-4015
JPF | Volume 7 | Nomor 3 | 312 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015
98 980 0,23 0,04 × 10 −4 0.22 0,04 × 10 −4 0.0010 99 990 0,23 0,04 × 10 −4 0.21 0,04 × 10 −4 0.0010 100 1000 0,22 0,04 × 10 −4 0.20 0,04 × 10 −4 0.0009 101 1010 0,21 0,04 × 10 −4 0.19 0,03 × 10 −4 0.0009 102 1020 0,20 0,03 × 10 −4 0.19 0,03 × 10 −4 0.0009 103 1030 0,19 0,03 × 10 −4 0.18 0,03 × 10 −4 0.0008 104 1040 0,19 0,03 × 10 −4 0.17 0,03 × 10 −4 0.0008 105 1050 0,18 0,03 × 10 −4 0.17 0,03 × 10 −4 0.0008 106 1060 0,17 0,03 × 10 −4 0.16 0,03 × 10 −4 0.0008 107 1070 0,17 0,03 × 10 −4 0.15 0,03 × 10 −4 0.0007 108 1080 0,16 0,03 × 10 −4 0.15 0,03 × 10 −4 0.0007 109 1090 0,15 0,03 × 10 −4 0.14 0,02 × 10 −4 0.0007 110 1100 0,15 0,03 × 10 −4 0.14 0,02 × 10 −4 0.0006 111 1110 0,15 0,02 × 10 −4 0.13 0,02 × 10 −4 0.0006 112 1120 0,14 0,02 × 10 −4 0.13 0,02 × 10 −4 0.0006 113 1130 0,14 0,02 × 10 −4 0.12 0,02 × 10 −4 0.0006 114 1140 0,13 0,02 × 10 −4 0.12 0,02 × 10 −4 0.0006 115 1150 0,13 0,02 × 10 −4 0.11 0,02 × 10 −4 0.0005 116 1160 0,13 0,02 × 10 −4 0.11 0,02 × 10 −4 0.0005 117 1170 0,12 0,02 × 10 −4 0.11 0,02 × 10 −4 0.0005 118 1180 0,12 0,02 × 10 −4 0.10 0,02 × 10 −4 0.0005 119 1190 0,12 0,02 × 10 −4 0.10 0,02 × 10 −4 0.0005 120 1200 0,11 0,01 × 10 −4 0.09 0,02 × 10 −4 0.0004

## 4.2. Analisis Data
Persentase  penyimpangan  data  hasil
percobaan dengan data hasil hitungan (teori)
Tegangan ( 𝑽 𝒕 )
𝑉 10(𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖) = 8,76 𝑉𝑜𝑙𝑡
𝑉 10(𝑝𝑒𝑟𝑐𝑜𝑏𝑎𝑎𝑛) = 8,73 𝑉𝑜𝑙𝑡 %𝑑𝑖𝑓 = | 8,73 − 8,76
8,76 | × 100%
%𝑑𝑖𝑓 = | 0,03
8,76 | × 100%
%𝑑𝑖𝑓 = 0,34%
⋯ ⋯ ⋯
lakukan dengan cara yang sama sampai data
ke – n, seperti pada tabel
⋯ ⋯ ⋯
Persentase Rata-Rata Penyimpangan Data
%𝑑𝑖𝑓 ̅̅̅̅̅ = ∑ %𝑑𝑖𝑓
𝑛
%𝑑𝑖𝑓 ̅̅̅̅̅ = 0,34% + 0,26% + ⋯ + 17,36%
120
%𝑑𝑖𝑓 ̅̅̅̅̅ = 3,60%
Kuat Arus ( 𝒊 𝒕 )
𝑖 10(𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖) = 1,55 × 10 −4 𝐴 𝑖 10(𝑝𝑒𝑟𝑐𝑜𝑏𝑎𝑎𝑛) = 1,53 × 10 −4 𝐴
%𝑑𝑖𝑓 = | (1,53 − 1,55) × 10 −4
1,55 × 10 −4 | × 100%
%𝑑𝑖𝑓 = | 0,02 1,55 | × 100% %𝑑𝑖𝑓 = 1,29% ⋯ ⋯ ⋯
lakukan dengan cara yang sama sampai data ke – n, seperti pada tabel
⋯ ⋯ ⋯ Persentase Rata-Rata Penyimpangan Data
%𝑑𝑖𝑓
̅̅̅̅̅ = ∑ %𝑑𝑖𝑓 𝑛 %𝑑𝑖𝑓 ̅̅̅̅̅ = 1,29% + 1,34% + ⋯ + 50,00% 120 %𝑑𝑖𝑓 ̅̅̅̅̅ = 3,60% Menentukan  Konstanta  Peluruhan  dan Waktu Paruh
JPF | Volume 7 | Nomor 3 | 313 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015
Konstanta Peluruhan
𝜆 = 1 𝑅𝐶 𝜆 = 1 (5,58 × 10 4 )(4,7 × 10 −3 ) 𝜆 = 1 262,26 𝜆 = 0,0038 Waktu Paruh
𝑡 1 2 ⁄ = ln 2 𝜆 𝑡 1 2 ⁄ = 0,69 0,0038 𝑡 1 2 ⁄ = 181,78 𝑠

## 4.3. Analisis Grafik Percobaan
1. Grafik untuk Data Percobaan
Gambar  1. Tegangan  pada  Kapasitor  ( 𝑉 𝑡 ) terhadap Waktu ( t )
Gambar  2. Kuat  Arus  pada  Rangkaian  ( 𝑖 𝑡 ) terhadap Waktu ( t )
2. Grafik untuk Data Perhitungan
Gambar  3. Tegangan  pada  Kapasitor  ( 𝑉 𝑡 ) terhadap Waktu ( t )
Gambar  4. Kuat  Arus  pada  Rangkaian  ( 𝑖 𝑡 ) terhadap Waktu ( t )
Gambar  5. Muatan  pada  Kapasitor  ( 𝑄 𝑡 ) terhadap Waktu ( t )
Pada Grafik  1 menunjukkan  hubungan antara  besar  tegangan  yang  diperoleh berdasarkan  percobaan  terhadap  perubahan waktu. Pada grafik tersebut terdapat
persamaan 𝑉 𝑡 = 9,2159𝑒 −0,0037𝑡 dan 𝑅 2 = 0,9996 . Dimana, angka 9,2159 pada
persamaan 𝑉 𝑡 = 9,2159𝑒 −0,0037𝑡 merupakan tegangan awal ( V o ) yang diperoleh dari grafik
V t = 9.2159 e – 0.0037 t R² = 0.9996 0 2 4 6 8 10 0 80 1 6 0 2 4 0 3 2 0 4 0 0 4 8 0 5 6 0 6 4 0 7 2 0 80 0 8 8 0 9 6 0 1 0 4 0 1 1 2 0 1 2 0 0 V t (V ol t) t (sekon) Grafik Tegangan ( V t ) terhadap Waktu ( t )
i t = 1.6512 e – 0.0038 t R² = 0.9971 0 0,5 1 1,5 2 0 80 1 6 0
24 0 3 2 0 4 0 0
4 8 0
5 6 0
6 4 0
7 2 0
8 0 0
8 8 0
9 6 0
1 0 4 0
1 1 2 0 1 2 0 0 i t (× 10 −4 Am pe re ) t (sekon) Grafik Kuat Arus ( i t ) terhadap Waktu ( t )
V t = 9.4537 e – 0.0038 t R² = 1 0 2 4 6 8 10 0 80 1 6 0 2 4 0 3 2 0 4 0 0 4 8 0 5 6 0 6 4 0 7 2 0 8 0 0 8 8 0 9 6 0 10 40 1 1 2 0 1 2 0 0 V t (V ol t) t (sekon) Grafik Tegangan ( V t ) terhadap Waktu ( t )
i t = 1.6736 e – 0.0038 t R² = 1 0 0,5 1 1,5 2 0 80 1 6 0 2 4 0 3 2 0 4 0 0 4 8 0 5 6 0 6 4 0 7 2 0 8 0 0 8 8 0 9 6 0 1 0 4 0 1 1 2 0 1 2 0 0 i t (× 10 −4 Am pe re ) t (sekon) Grafik Kuat Arus ( i t ) terhadap Waktu ( t )
Q t = 4.4432 e – 0.0038 t R² = 1 0 2 4 6 0 70 140 210 280 350 420 490 560 630 700 770 840 910 980 1 0 50 1 1 20 1 1 90 Q t (× 10 −2 Co ulo m b) t (sekon) Grafik Muatan Kapasitor ( Q t ) terhadap Waktu ( t )
JPF | Volume 7 | Nomor 3 | 314 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015
untuk  data  percobaan.  Sedangkan,  angka
0,0037 pada persamaan 𝑉 𝑡 = 9,2159𝑒 −0,0037𝑡
merupakan konstanta peluruhan  ( λ )  yang  diperoleh  dari  grafik untuk  data  percobaan.  Sementara  itu,  angka 0,9996 pada persamaan 𝑅 2
= 0,9996
merupakan tingkat ketepatan grafik berdasarkan  data  dengan  grafik  seharusnya.
Begitu  juga  sama  halnya  dengan  keempat grafik lainnya.
Berdasarkan  data  yang  diperoleh  dari grafik,  tingkat  ketepatan  grafik  untuk  kelima grafik  sangatlah  tinggi  karena  rata-rata kelima  grafik  memiliki  angka  hampir mendekati  1  untuk  tingkat  ketepatan  grafik.
Bahwa  terdapat  tiga  grafik  yang  nilai ketepatan grafiknya bernilai 1. Selain itu, kita juga dapat menghitung persentase
penyimpangan  data  konstanta  peluruhan  dan waktu  paruh  dari  hasil  percobaan  dengan hasil hitungan (teoritis).
Persentase penyimpangan konstanta peluruhan  dari  hasil  percobaan  dengan  hasil hitungan (teoritis).
𝜆 (𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖) = 0,0038
𝜆 (𝑝𝑒𝑟𝑐𝑜𝑏𝑎𝑎𝑛) = 0,0037 (data diperoleh
dari Grafik 1.a )
%𝑑𝑖𝑓 = | 𝜆 (𝑝𝑒𝑟𝑐𝑜𝑏𝑎𝑎𝑛) − 𝜆 (𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖)
𝜆 (𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖) | × 100% %𝑑𝑖𝑓 = | 0,0037 − 0,0038 0,0038 | × 100% %𝑑𝑖𝑓 = | 0,0001 0,0038 | × 100% %𝑑𝑖𝑓 = 2,63% Dari  hasil  perhitungan  tersebut,  diperoleh angka 2,63% yang artinya tingkat
penyimpangan  data  sangat  kecil  atau  tidak terdapat  perbedaan  yang  signifikan  antara data  yang  diperoleh  dari  percobaan  dengan teoritis untuk konstanta peluruhan.
Persentase  penyimpangan  waktu  paruh dari  hasil  percobaan  dengan  hasil  hitungan (teoritis).
𝑡 1 2 ⁄ (𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖) = ln 2 0,0038
⁄ = 181,78 𝑠
𝑡 1 2 ⁄ (𝑝𝑒𝑟𝑐𝑜𝑏𝑎𝑎𝑛) = ln 2 0,0037 ⁄ = 187,34 𝑠 %𝑑𝑖𝑓 = | 𝑡 1 2 ⁄ (𝑝𝑒𝑟𝑐𝑜𝑏𝑎𝑎𝑛) − 𝑡 1 2 ⁄ (𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖) 𝑡 1 2 ⁄ (𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖) |
× 100% %𝑑𝑖𝑓 = | 187,34 − 181,78 181,78 | × 100% %𝑑𝑖𝑓 = | 5,56 181,78 | × 100%
%𝑑𝑖𝑓 = 3,06%
Dari hasil perhitungan tersebut,
diperoleh  angka  3,06%  yang  artinya  tingkat penyimpangan  data  sangat  kecil  atau  tidak terdapat  perbedaan  yang  signifikan  antara data  yang  diperoleh  dari  percobaan  dengan teoritis untuk waktu paruh.

## B. Pembahasan
Percobaan  kali  ini  akan  dilakukan pengilustrasian peristiwa peluruhan zat radioaktif  dengan  metode  pengisian  dan pengosongan  kapasitor.  Alat  peraga  yang gunakan  untuk  melakukan  percobaan  ini bernama illustration  board  of  radioactive
decay . Alat ini berfungsi untuk
JPF | Volume 7 | Nomor 3 | 315 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015
mengilustrasikan  peristiwa  peluruhan  zat radioaktif  dengan  metode  pengisian  dan pengosongan  kapasitor.  Dimana,  arus  yang mengalir  pada  rangkaian  saat  pengosongan kapasitor  diilustrasikan  sebagai  aktifitas  zat radioaktif. Sedangkan, muatan yang tersimpan pada kapasitor diilustrasikan sebagai  massa  zat  radioaktif  yang  belum meluruh.  Namun,  pada  percobaan  kali  ini lebih  terfokus  pada  penentuan  waktu  paruh dan  konstanta  analogi  peluruhan  radioaktif pada  alat  peraga illustration  board  of radioactive decay .
Berdasarkan hasil percobaan, didapatkan angka  0,0037  –  0,0038  untuk  konstanta analogi peluruhan radioaktif pada alat peraga illustration  board  of  radioactive  decay .
Angka  tersebut  dapat  dilihat  pada  persamaan di  grafik  percobaan.  Sedangkan  secara teoritis,  nilai  konstanta  peluruhan  dapat dihitung melalui persamaan 𝜆 = 1 𝑅𝐶 , dimana λ adalah  konstanta  peluruhan, R adalah  nilai
hambatan yang digunakan, dan C adalah nilai kapasitor  yang  digunakan.  Jika  dihitung berdasarkan  nilai R dan C yang  digunakan
pada  alat  peraga,  maka  diperoleh  nilai konstanta peluruhan sebesar 0,003813
( dibulatkan 0,0038).  Berdasarkan  dua  data
tersebut,  diperoleh  angka  2,63%  untuk persentase  penyimpangan  data  dari  hasil percobaan  dengan  hasil  hitungan  (teoritis). Sehingga,  dapat  ditarik  kesimpulan  bahwa tidak  terdapat  perbedaan  yang  signifikan antara  nilai  konstanta  peluruhan  yang
diperoleh  dari  hasil  percobaan  dengan teoritis.
Sedangkan  untuk  angka  waktu  paruh pada  alat  peraga illustration  board  of radioactive  decay ,  diperoleh  angka  182,41  – 187,34 s .  Angka  tersebut  dapat  dihitung dengan  menggunakan  persamaan 𝑡 1 2 ⁄ = ln 2 𝜆 , dimana  nilai  konstanta  peluruhannya  (λ) didapatkan  dari  data  sebelumnya,  yaitu 0,0037 – 0,0038. Jika ditinjau  secara teoritis, diperoleh angka sebesar 181,78 s .
Berdasarkan  dua  data  tersebut,  diperoleh angka 3,06% untuk persentase penyimpangan data  dari  hasil  percobaan  dengan  hasil hitungan  (teoritis).  Sehingga,  dapat  ditarik kesimpulan  bahwa  tidak  terdapat  perbedaan yang signifikan antara nilai waktu paruh yang diperoleh  dari  hasil  percobaan  dengan teoritis.
Berdasarkan  analisis  data  dan  grafik, dapat  ditarik  kesimpulan  bahwa  tidak  ada perbedaan  data  yang  signifikan  antara  hasil percobaan  dengan  teoritis.  Sehingga  dapat disimpulan  bahwa  alat  peraga illustration board  of  radioactive  decay dapat  digunakan untuk  mengilustrasikan  peristiwa  peluruhan radioaktif  dengan  metode  pengisian  dan pengosongan  kapasitor.  Selain  itu,  hal tersebut juga dikarenakan sejalannya peristiwa berkurangnya nilai muatan dan arus listrik  yang  mengalir  dengan  peristiwa peluruhan suatu zat radioatif yaitu massa dan aktifitas  suatu  zat  radioaktif  akan  berkurang seiring berjalannya waktu.
JPF | Volume 7 | Nomor 3 | 316 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015

## V. PENUTUP
Berdasarkan  percobaan  yang  dilakukan, dapat ditarik kesimpulan bahwa alat illustration  board  of  radioactive  decay dapat digunakan  untuk  mengilustrasikan  peluruhan zat  radioaktif  dengan  metode  pengisian  dan pengosongan  kapasitor  dengan  persentase rata-rata  untuk  penyimpangan  data  dari  nilai teoritis sebesar 3,60%. Selain itu, didapatkan nilai  2,63%  untuk  persentase  penyimpangan data  konstanta  peluruhan  dari  nilai  teoritis, dan  didapatkan  nilai  3,06%  untuk  persentase penyimpangan  data  waktu  paruh  ( 𝑡 1 2 ⁄ )  dari nilai  teoritis.  Nilai-nilai  tersebut  diperoleh untuk  ilustrasi  peluruhan  dengan  kapasitor bernilai  4700 μ F  dan  resistor  56  kΩ  ( nilai terukur , 55,8 kΩ).
Berdasarkan  nilai-nilai  tersebut  dapat disimpulkan  bahwa  tidak  terdapat  perbedaan yang  signifikan  antara  hasil  percobaan dengan teoritis.

## PUSTAKA
[1] Depdiknas.  (2004).  Kurikulum  2004
SMA Pedoman Khusus Pengembangan Silabus  dan  Penilaian.  Jakarta:  Ditjen Dikdasmen Depdiknas.
[2] Faisal,  W.  (2009).  Peran  Metode Pertanggalan  Radiometris  di  Bidang Arkeologi  dan  Geologi. GANENDRA Majalah IPTEK Nuklir , 12 (2).
[3] Khaerani,  N.,  Azam,  M.,  Firdausi,  K. S.,  &  Soeleman,  S.  (2007).  Penentuan kandungan  unsur  krom  dalam  limbah tekstil dengan metode analisis pengaktifan  neutron. Berkala  Fisika ,
10 (1), 35-43.
[4] Sasongko,  D.  P.,  &  Tresna,  W.  P. (2010).  Identifikasi  unsur  dan  kadar logam berat pada limbah pewarna batik dengan  metode  analisis  pengaktifan neutron. J.  Ilmu  Pengetahuan  dan Teknologi Telaah , 2 (1), 22-27.
[5] Swandi, A., Hidayah, S. N., & Irsan, L.
J. (2015). Pengembangan Media Pembelajaran  Laboratorium  Virtual untuk  Mengatasi  Miskonsepsi  Pada Materi Fisika Inti di SMAN 1 Binamu,
Jeneponto  (Halaman  20  sd  24). Jurnal Fisika Indonesia , 18 (52).