Pemetaan Fluks Neutron Pada Kolom Iradiasi Sistem Transfer

Pemetaan Fluks Neutron Pada Kolom Iradiasi Sistem Transfer Pneumatik Pasca
Perubahan Bahan Bakar Reaktor Kartini
Wara Rosita1, Riyatun1, Eko Edy Karmanto2
Prodi Fisika, FMIPA, Universitas Sebelas Maret, Surakarta
2
Bidang Reaktor, PSTA BATAN, Babarsari Yogyakarta 55281
email: [email protected]
1
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian yang berjudul pemetaan fluks neutron pada kolom iradiasi
sistem transfer pneumatik pasca perubahan bahan bakar reaktor Kartini. Tujuan dari
penelitian ini adalah mendapakan pemetaan fluks neutron pasca perubahan bahan bakar
dan nilai banding cadmium. Metode pengukuran fluks neutron dilakukan dengan
metode tidak langsung yaitu Analisis Aktivasi Neutron (AAN). Dalam penelitian ini
menggunakan sampel berupa
yang diiradiasi dalam fasilitas iradiasi sistem
transfer pneumatik. Pencacahan sampel menggunakan detektor Geiger Muller yang
telah terkalibrasi sebelumnya. Dari hasil penelitian fluks neutron termal yang diperoleh
sebesar (1,61 109 4,64 104) n cm-2 s-1. Sementara itu, untuk nilai banding cadmium
diperoleh sebesar 1,30 (9,93 10-6).
Kata kunci: Neutron termal, nilai banding cadmium, pemetaan fluks neutron, sistem
transfer pneumatik.
ABSTRACT
A neutron flux mapping study was conducted on the irradiation column of the
pneumatic transfer system after the change of Kartini reactor fuel. The purpose of this
research is to obtain neutron flux mapping after the change of fuel and cadmium
appeal value. Neutron flux measurement method is done by indirect method of Neutron
Activation Analysis (AAN). In this study using
samples that are irradiated in the
irradiation facility of the pneumatic transfer system. Sample enumeration using Geiger
Muller detector that has been previously calibrated. From the results of thermal
neutron flux research were obtained (1,61 109 4,64 104) n cm-2 s-1. Meanwhile, for
the cadmium appeal value was 1.30 ± (9.93 × 10-6).
Keyword: Thermal neutron, cadmium appeal value, neutron flux mapping, pneumatic
transfer system.
PENDAHULUAN
II.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berikut
Fluks neutron merupakan besaran
hasil
perhitungan
fluks
yang menyatakan cacah neutron yang
neutron pasca perubahan bahan bakar
melalui satu luasan sebesar 1 cm 2 tiap
reaktor Kartini.
sekon[1]. Secara teoritis besar fluks neutron
Pengukuran fluks neutron digunakan agar
dapat
dimanfaatkan
oleh
pengguna
fasilitas iradiasi[2]. Salah satu
fasilitas
iradiasi adalah Sistem transfer pneumatik.
Sistem
transfer
pneumatik
dapat
digunakan untuk melakukan pemindahan,
iradiasi dan pencacahan sampel [3].
8.00E+09
7.00E+09
6.00E+09
5.00E+09
4.00E+09
3.00E+09
2.00E+09
1.00E+09
0.00E+00
fluks neutron (n cm-2 s-1)
memiliki orde sebesar 1011 n cm-2 s-1.
Hubungan antara Fluks Neutron
dengan Massa Sampel
Fluks
neutron
total
Fluks
neutron
cepat
0.025 massa sampel (gram)
Gambar 1.1 Grafik Hubungan Fluks
Neutron dengan Massa Sampel
Prinsip dasar dari AAN adalah
cuplikan yang akan dianalisis, diiradiasi
Dari grafik dapat dilihat bahwa hasil
menggunakan suatu sumber neutron. Inti
perhitungan menunjukkan bahwa fluks
atom unsur-unsur yang berada dalam
neutron total lebih besar dari fluks neutron
cuplikan tersebut akan menangkap neutron
cepat. Hal tersebut karena sampel tidak
dan berubah menjadi radioaktif. Setelah
dibungkus
paparan radiasi neutron dianggap cukup,
Sementara itu, untuk hasil fluks neutron
cuplikan
sumber
cepat, sampel dibungkus dengan cadmium.
neutron[1]. Keuntungan dari teknik AAN
Dalam hal ini cadmium bersifat sebagai
adalah dapat digunakan untuk menentukan
filter. Setelah memperoleh fluks neutron
unsur-unsur sampel tanpa merusak, akurat,
total dan neutron cepat dapat digunakan
dikeluarkan
dari
dan memiliki sensitivitas tinggi
I.
[4]
.
METODE PENELITIAN
Tahapan-tahapan dalam penelitian
ini terdiri dari kalibrasi detektor Geiger
Muller dengan sumber standard yaitu
, penimbangan massa sampel, iradiasi
selama 60 detik, pencacahan selama 300
sekon, perhitungan fluks neutron dan nilai
banding cadmium.
menggunakan
cadmium.
untuk menghitung fluks neutron termal
yaitu
dari
selisih
keduanya.
Hasil
perhitungan fluks neutron ditunjukkan
dalam tabel 1.1 berikut ini:
Tabel 1.1 Hasil Perhitungan Fluks
Neutron Massa 0,025 gram
Fluks Neutron
Total
Cepat
Termal
(n cm-2 s-1) (n cm-2 s-1) (n cm-2 s-1)
(6,89 109
(5,29 109 (1,61 109
4,64 104)
2,62 104)
2,01 104)
Nilai
Banding
Cadmium
1,30
(9,93 10-6)
Hasil perhitungan fluks neutron yang
diperoleh sesuai dengan teori meskipun
lebih kecil yaitu dengan orde 109.
IV.
[1]
DAFTAR PUSTAKA
Susetyo,
W.
Gamma.
Spektrometri
Yogyakarta:
Gajah
Mada University Press.
[2] Karmanto, E., & Basuki, A. (2011).
Penentuan Fluks Neutron Pada
Kolom Iradiasi Sistem Transfer
Pneumatik
Pasca
Penggantian
Bahan Bakar. Proseding Seminar
Penelitian
III.
(1988).
dan
Pengelolaan
KESIMPULAN
Prangkat Nuklir. Yogyakarta, 27
Besarnya fluks neutron termal yang
Juli 2011.
dihasilkan setelah perubahan bahan bakar
sebesar (1,61 109 4,64 104) n cm-2 s-1.
Nilai banding cadmium yang diperoleh
sebesar 1,30, dimana untuk syarat AAN
harus memiliki nilai banding lebih dari 2.
Hasil yang diperoleh memiliki selisih yang
relatif kecil, hal tersebut berhubungan
dengan ketidakpastian.
.
[3] Karmanto, E., & Basuki, A. (2012).
Kajian Waktu Pemindahan Sampel
Pada Sistem Transfer Pneumatik.
Proseding Seminar Penelitian dan
Pengelolaan
Prangkat
Nuklir.
Yogyakarta, 26 September 2012.
[4] El-Taher, A., Kratz, K.L., & Azzam, A.H.
(2003). Determination of gold in
two egyptian gold ores using
instrumental neutron activation
analysis. Radiation Physics and
Chemistry, 68, 751-755.