Pemetaan Fluks Neutron Pada Kolom Iradiasi Sistem Transfer Pneumatik Pasca Perubahan Bahan Bakar Reaktor Kartini
Wara Rosita1, Riyatun1, Eko Edy Karmanto2 1
Prodi Fisika, FMIPA, Universitas Sebelas Maret, Surakarta 2
Bidang Reaktor, PSTA BATAN, Babarsari Yogyakarta 55281 email: [email protected]
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
PENDAHULUAN
Fluks neutron merupakan besaran yang menyatakan cacah neutron yang melalui satu luasan sebesar 1 cm2 tiap sekon[1]. Secara teoritis besar fluks neutron memiliki orde sebesar 1011 n cm-2 s-1. 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].
Prinsip dasar dari AAN adalah cuplikan yang akan dianalisis, diiradiasi menggunakan suatu sumber neutron. Inti atom unsur-unsur yang berada dalam cuplikan tersebut akan menangkap neutron dan berubah menjadi radioaktif. Setelah paparan radiasi neutron dianggap cukup, cuplikan dikeluarkan dari sumber neutron[1]. Keuntungan dari teknik AAN adalah dapat digunakan untuk menentukan
unsur-unsur sampel tanpa merusak, akurat,
dan memiliki sensitivitas tinggi [4].
I. 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.
II. HASIL DAN PEMBAHASAN
[image:2.595.311.545.136.333.2]Berikut hasil perhitungan fluks neutron pasca perubahan bahan bakar reaktor Kartini.
Gambar 1.1 Grafik Hubungan Fluks Neutron dengan Massa Sampel Dari grafik dapat dilihat bahwa hasil perhitungan menunjukkan bahwa fluks neutron total lebih besar dari fluks neutron cepat. Hal tersebut karena sampel tidak dibungkus menggunakan cadmium. Sementara itu, untuk hasil fluks neutron cepat, sampel dibungkus dengan cadmium. Dalam hal ini cadmium bersifat sebagai filter. Setelah memperoleh fluks neutron total dan neutron cepat dapat digunakan untuk menghitung fluks neutron termal yaitu dari selisih keduanya. Hasil perhitungan fluks neutron ditunjukkan dalam tabel 1.1 berikut ini:
0.00E+00 1.00E+09 2.00E+09 3.00E+09 4.00E+09 5.00E+09 6.00E+09 7.00E+09 8.00E+09
0.025
fl
u
ks
n
e
u
tr
o
n
(
n
c
m
-2 s -1)
massa sampel (gram) Hubungan antara Fluks Neutron
dengan Massa Sampel
Tabel 1.1 Hasil Perhitungan Fluks Neutron Massa 0,025 gram
Hasil perhitungan fluks neutron yang diperoleh sesuai dengan teori meskipun lebih kecil yaitu dengan orde 109.
III. KESIMPULAN
Besarnya fluks neutron termal yang 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.
IV. DAFTAR PUSTAKA
[1] Susetyo, W. (1988). Spektrometri Gamma. 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 dan Pengelolaan Prangkat Nuklir. Yogyakarta, 27 Juli 2011.
[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.
.
Fluks Neutron Nilai
Banding Cadmium Total
(n cm-2 s-1)
Cepat (n cm-2 s-1)
Termal (n cm-2 s-1) (6,89 109
2,62 104)
(5,29 109 2,01 104)
(1,61 109 4,64 104)
1,30
