Studi Sifat Struktur, Fisik, Optik, dan Termal Gamma Shielding Material (Bi2O3-PbO-B2O3-P2O5) yang difabrikasi dengan Metode Melt Quenching

Sistem kaca boro bismut dengan komposisi kimia 53Bi₂O₃-28PbO-(19-x)B₂O₃-xP₂O₅ (BiPbBP) x divariasi sebesar 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1; 1,25; dan 1,5 %mol telah berhasil difabrikasi menggunakan metode melt quenching dengan suhu tahan sebesar 950˚C selama 40 menit. Pengaruh subsitusi P₂O₅ terhadap B₂O₃ pada kaca BiPbBP dianalisis untuk memperoleh informasi mengenai sifat struktur, fisik, optik, termal, dan parameter shielding radiasi gama dari kaca BiPbBP. Hasil karakterisasi XRD mengkonfirmasi kaca BiPbBP berstruktur amorf. Densitas kaca diukur dengan prinsip Archimedes dan menunjukkan peningkatan dari 7,42 gram/cm³ – 8,20 gram/cm³. Volume molar mengalami penurunan dari 43,50 cm³ – 39,72 cm³ seiring bertambahnya konsentrasi P₂O₅. Hasil indeks bias dan energi gap meningkat seiring dengan penambahan konsentrasi P₂O₅ dalam kaca BiPbBP. Karakterisasi FTIR memperlihatkan sebagian besar puncak serapan inframerah kaca BiPbBP terdeteksi pada daerah angka gelombang 400 cm^-1 -1500 cm^-1. Karakterisasi DSC menunjukkan bahwa stabilitas termal berada pada rentang 70˚C - 86˚C dengan penambahan konsentrasi P₂O_5. Sementara itu, parameter shielding radiasi gamma diinvestigasi menggunakan detektor Geiger Muller dan software Phy-X Lab serta XCOM. Hasil daya serap radiasi, LAC, MAC, dan N_eff menunjukkan trend nilai yang meningkat. Sedangkan MFP, HVL, TVL, EBF, dan Z_eff menurun seiring penambahan konsentrasi P₂O₅. Berdasarkan hasil karakterisasi menunjukkan bahwa kaca BiPbBP-1,5 merupakan kaca yang paling potensial untuk diaplikasikan sebagai bahan shielding radiasi gama.