Presiding Presentasi Umiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan, 20-21 Agustus 1996
ISSN: 0854-4085
ID0000071
DISTRIBUSI FLUKS NEUTRON PADA FASILITAS RADIOGRAFI
NEUTRON SETELAH PERBAIKAN KOLIMATOR
Supandi, Parikin, Mohtar, Sunardi dan Soedjarwo Roestam Pusat Penelitian Sains Materi - BAT AN
ABSTRAK
DISTR1BUSI FLUKS NEUTRON PADA FASIUTAS RADIOGRAFI NEUTRON SETELAH PERBAIKAN KOLIMATOR. Fasilitas Radiografi Neutron dipasang pada tabimg berkas S-2 RSG-GAS dan dilengkapi dengan komponen : kolimator dalam, kolimator Iuar, penutup berkas utama, penutup berkas bantu, dan tempat cuplikan berdiameter 300 mm. Kualitas berkas neutron ditentukan oleh : distribusi intensitas fluks neutron, nisbah L/D, nisbah Cd, dan nisbah gamma. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa intensitas fluks neutron 2,83 x 107 ncm'V1, dengan deviasi sebesar ± 7,8 % yang terdistribusi dengan baik pada daerah cuplikan berdiameter 200 mm pada kondisi nisbah L/D 98, nisbah Cd 8 dan neutron/ gamma ratio 3,08 x 103 n.cm^.mR"1 dengan daya reaktor 20 MW. Teknik ini dapat digunakan untuk mengamati bahan dengan diameter cuplikan 200 mm.
ABSTRACT
NEUTRON FLUX DISTRIBUTION ON NEUTRON RADIOGRAPHY FASILITY AFTER FIXING THE COLLIMATOR. The Radiography Neutron Fasility consists of an inner collimator, outer collimator, main shutter, second shutter and the sample chamber with 300 mm in diameter. Neutron beam quality depends on the neutron flux intensities distribution, L/D ratio, Cd ratio, neutron/gamma ratio. The results show that the neutron flux intensity was 2.83 x 107 n cm"2.»"1, with deviation of ± 7.8 % and it was distributed homogeneously at the sample position of 200 mm diameter. The beam characteristics were L/D ratio 98 and Red 8, and neutron gamma ratio 3.08 x 103 n .crn^.mR"1 and Reactor Power was 20 MW. This technique can be used to examine sample with diameter of ^ 200 mm.
PENDAHULUAN
RGS-GAS pada daya maksimum di lokasi teras dapat menghasilkan fluks neutron
sebesar 3 x 1014 n.cm"2.detik, oleh karena itu
reaktor ini sangat sesuai digunakan sebagai salah satu fasilitas penelitian sains materi. Hampir semua peralatan di Instalasi Spektro-metri Neutron PPSM bekerja menggunakan teknik berkas neutron. Fasilitas Radiografi Neutron adalah salah satu peralatan yang bekerja berdasarkan serapan neutron. Fasilitas ini dipasang pada lubang percobaan S-2 sistim tangensial.
Fasilitas ini dilengkapi komponen seperti ; kolimator dalam, kolimator luar, penutup berkas utama, penutup berkas bantu dan tempat cuplikan dengan diameter 300 mm. Dengan terpasangnya komponen-komponen tersebut intensitas fluks neutron pada lubang RN1 menjadi berkurang dan diharapkan intensitas fluks tersebut dapat digunakan sesuai dengan keperluan radiografi. Radiografi neutron adalah teknik radiografi yang menggunakan berkas neutron sebagai sinar pembentuk bayangannya, dan yang paling menarik jika dibandingkan dengan teknik radiografi lain (gamma dan sinar-x) adalah
sifat neutron yang memiliki daya tembus yang besar terhadap logam berat, sedangkan unsur ringan terserap lebih banyak. Satu hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan radiografi neutron adalah keselamatan bagi pekerja radiasi, karena fasilitas ini dapat digunakan untuk radiografi neutron baik dengan metode langsung maupun metode transfer yang dilengkapi sistim televisi. Sehubungan dengan hal tersebut pengukuran intensitas fluks selain berguna untuk penelitian juga penting dipergunakan untuk keselamatan kerja mengingat paparan radiasi oleh neutron cepat. Karena fluks neutron yang berasal dari teras reaktor terhambur kemana-mana, maka untuk mengurangi kesalahan dalam penelitian, besaran intensitas fluks neutron perlu diketahui.
Menurut Howkeswort, M.R dan Walker, I. [5], distribusi besaran intensitas fluks neutron yang mengenai cuplikan dapat mempengaruhi kualitas pembentuk bayangan. Intensitas fluks neutron untuk keperluan radiografi berkisar
antara 106 sampai dengan 109 neutron/cm2,
detik dan distribusi sebaran fluks neutron harus homogen. Menurut ASTM Designation E 545-75 deviasi dari lima titik pengukuran yang
Prosiding Presentasi Ilmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan, 20-21 Agustus 1996 ISSN : 0854-4085
diperbolehkan maksimum berkisar ± 7,5%. Hasil pengukuran fluks neutron terdahulu di fasilitas radiografi neutron pada lokasi yang sama, sebaran intensitas fluks
neutron diperoleh rata-rata 1,85 x 107 n/cm2. s,
deviasi mencapai > ± 20%. Data ini mencerminkan bahwa fluks neutron pada lokasi tersebut mempunyai sebaran heterogen. Dari temuan ini berbagai upaya perbaikan fasilitas radiografi neutron telah dilakukan dengan harapan fasilitas ini akan lebih baik. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui distribusi intensitas fluks neutron pada lokasi cuplikan setelah perbaikan kolimator.
Pengukuran fluks neutron di fasilitas radiografi neutron dilakukan dengan teknik Analisis Aktivasi Neutron dengan reaksi inti Au-197 (n,y). Menurut CILASAL CATEL [3] fluks neutron dihitung dengan persamaan yang sederhana sebagai berikut:
(1)
No-dengan <j> = fluks neutron ( n/cm2.s ) A = aktivitas foil (Bq) a = tampang lintang (cm2)
N = target atom dalam foil Au (massa Au/berat atom x avogadro)
Jumlah aktivitas Au-198 pada akhir iradiasi, (Ax) diperoleh dari persamaan berikut:
A = (2)
dengan
A(x) = aktivitas cuplikan pada akhir iradiasi M(x) - aktivitas cuplikan pada waktu t
x = variabel tempat pengukuran = waktu pencacahan (T3-T2) = waktu pendinginan (T2-T1) = waktu iradiasi (Tl-TO)
= tetapan peluruhan radionuklida Au . _ 0,693
A —
Tl/2
T1/2 = waktu paruh l98Au
Harga A(x) pada persamaan (2), selanjutnya dimasukkan ke dalam persamaan (1)
Tc Tp Te
X
BAHAN DAN METODE Peralatan dan bahan Peralatan
• MCA buatan EG&G ORTEC
• HPGe Coaxial POP-TOP DETECTOR model No.l8190-P, EG&G. ORTEC. • PC.Compaq Deskpro 386N dengan printer
epson FX-8550
• Software MAESTRO II dan OMNIGAM • standar isotop yang diketahui aktivitasnya :
Co-60, Co-57, Ba-133, Cd-109. Na-22 dan Mn-54
Bahan
• pelat aluminium No.ref.5754, 0 = 30 cm • cadmium sheet, 0 = 1 cm
• foil emas tipis tebal = 0,1 mm, 0=4,5 mm sebanyak 56 buah dan sumber berkas neutron dan PRSG-GAS.
Cara kerja
Satu paket cuplikan seperti yang tersusun pada Gambar 1 dipasang pada lokasi cuplikan Radiografi Neutron, RN-1, diiradiasi selama 8 jam, kemudian didinginkan selama 1 hari dan
dilakukan pengukuran aktivitas 19SAu.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 1 dan 2 adalah data hasil pengukuran dengan MCA yang meng-gambarkan aktivitas masing-masing nuklida Au pada waktu t, pengolahan data meng-gunakan program MAESTRO II dan OMNI-GAM, pada nomor cuplikan nuklida Au seperti nomer 25, 45, 18, 39, 15, 9, 11. diperlukan waktu pendinginan lebih lama untuk mengeliminasi banyaknya puncak-puncak nuklida Au yang lain dengan umur paroh pendek sebagai pengganggu. Diduga intensitas fluks pada tempat-tempat tersebut lebih tinggi daripada tempat lainnya.
Tabel 3 dan 4 adalah data intensitas fluks neutron pada masing-masing tempat pengukuran yang digambarkan dalam lingkaran 1 sampai 5 dengan diameter masing-masing 5 cm, 10 cm. 15 cm, 20 cm dan 25 cm (Gambar 1). Pcngolahan data
Prosiding Presentasi Ilmiah Kesclainatan Radiasi dan Lingkungan, 2 0 - 2 1 Agustus 1996 ISSN : 0854-4085
menggunakan program QB 41 dengan waktu pendinginan (Tp ), aktivitas Au pada waktu t, (At) dan massa Au (MAU) sebagai variabel
data masukan. Secara umum angka dalam 107
terlihat homogen untuk setiap lingkaran, tetapi angka dalam satuan dengan 6 desimal di belakang koma terlihat heterogen.
Ada banyak cara untuk mengolah data. Dalam hal ini penulis memilih metode analisis data yang sesuai dengan persoalan yang ingin diketahui yaitu : 1. Ukuran sebaran, untuk mengetahui seberapajauh data tersebut menyebar atau seberapa jauh data tersebut menjauhi ukuran pemusatan, diambil nilai rata-rata sampel (mean) dan standar deviasi untuk sampel (S), 2. Dibuat rancangan acak yaitu pengelompokkan data digambarkan dengan 5 kelompok atau 5 lingkaran unit percobaan. Pengelompokan ini dimisalkan muncul akibat pengaruh per-lakuan intensitas fluks neutron dan lokasi cuplikan yang berbeda. Dari data pengamatan dapat dihitung perbedaan rata-rata kelompok, jumlah masing-masing kelompok dan banyaknya pengamatan. Setelah harga-harga tersebut diperoleh, maka disusun dalam sebuah daftar analysis varian disingkat
ANOVA. Menurut Sudjana [1], asumsi yang
biasa diambil dalam ANOVA adalah sifat : homogenitas varian, aditif, linieritas, dan independensi. Dalam makalah ini diambil sifat homogenitas atau bentuk distribusi.
Tabel 5 adalah data fluks rancangan acak lengkap yang dikelompokkan dalam 4 lingkaran dengan 36 pengukuran, diperoleh harga rata-rata = 2,83 dan deviasi = ± 0,22 (7,8 %), menu rut ASTM Designation E 545-75 untuk memperoleh bentuk bayangan kualitas yang baik dari 5 titik pengukuran diperoleh harga rata-rata dengan deviasi ± 7,5 %. Tabel 6 adalah data ANOVA dari Tabel 5 yang menggambarkan analisis varian untuk men-duga homogenitas intensitas fluks neutron hasil pengamatan empat lingkaran dari 36 cuplikan foil emas. Hasil ini memberikan informasi bahwa tingkat intensitas fluks neutron pada taraf kepercayaan 95% tidak berbeda nyata sehingga hipotesis diterima, karena F hitung = 1,08 < F Tabel =2,90. Hal ini berarti bahwa keempat lingkaran dari 36 pengukuran tersebut dengan deviasi (S) = 7,8
%, memberikan homogenitas intensitas fluks neutron yang sama pada setiap titik cuplikan.
Tabel 7 adalah data fluks neutron dalam rancangan acak lengkap yang di-kelompokkan dalam lima lingkaran dengan diameter masing-masing 5 cm, 10 cm, 15 cm, 20 cm dan 25 cm dari 44 kali pengukuran, diperoleh harga rata-rata 2,57 dengan deviasi ±0,54 (21%). Menurut ASTM, deviasi yang diperbolehkan adalah 7,5 %, ternyata berbeda jauh, ini berarti tidak diterima. Tabel 8 adalah data yang disusun dalam ANOVA dari data Tabel 7, yang menggambarkan analisis varian untuk menduga distribusi intensitas fluks hasil pengamatan kelima lingkaran dari 44 pengukuran nuklida foil Au. Hasil ini memberikan informasi bahwa tingkat intensitas fluks pada taraf kepercayaan 95 %, berbeda nyata , hipotesis tidak diterima, karena F hitung = 7,39 > F Tabel — 3,86. Hal ini berarti bahwa kelima lingkaran dari 44 kali pengukuran dengan deviasi ± 2 1 % memberikan intensitas fluks neutron yang heterogen.
Apabila kita bandingkan antara analisis varian Tabel 6 dengan Tabel 8. Pada Tabel 6, disusun dalam 4 lingkaran, dimulai dari lingkaran kesatu sampai keempat dengan 36 pengukuran, F hitung < F Tabel dan rata-rata pengukuran = 2,82 untuk setiap cuplikan dengan deviasi ± 7,8 %.
Hipotesis ini diterima, karena memberi-kan intensitas fluks yang homogen . Tabel 8, disusun dalam 5 lingkaran, dimulai dari lingkaran kesatu sampai kelima dengan 44 pengukuran (sesuai dengan diameter cuplikan RN-1 = 30 cm ), F hitung > F Tabel dan rata-rata= 2,57 dengan deviasi ±21%. Hipotesis tidak diterima, karena memberikan intensitas fluks yang heterogen, jadi analisis varian Tabel 6 memberikan hasil baik sedangkan analisis varian Tabel 8 memberikan hasil sebaliknya.
Persiapan cuplikan
Gambar 1 adalah susunan foil emas atas tempat cuplikan pada RN-1, berdiameter 30 cm.. Tujuan utama penyiapan cuplikan adalah agar hasil analisis yang diperoleh sedekat-dckatnya dengan nilai yang sesungguhnya. Oleh karena itu harus
Presiding Presentasi Ilmiah Kesclainatan Radiasi dan Lingkungan, 2 0 - 2 1 Agustus 1996 ISSN : 0854-4085
diusahakan agar cuplikan yang disiapkan benar-benar representatif, artinya cuplikan yang dianalisis mewakili berbagai sifat sistim yang ditentukan. Untuk itu disiapkan foil emas tipis sebanyak 55 buah, tebal = 0 , 1 mm, diameter = 4,5 mm dan berat = ± 0,05 gram .
Foil emas diletakkan di atas pelat Al No. ref. 5754, diameter 300 mm dan disusun dalam kelompok lima lingkaran (Gambar 1), masing-masing lingkaran berdiameter 5, 10, 15, 20, dan 25 cm. Ternyata bahwa susunan foil di atas pelat dari kelompok lingkaran 1 sampai 4 memberikan intensitas fluks neutron yang homogen, sedangkan jika foil Au yang disusun diatas pelat Al dari kelompok lingkaran 1 sampai 5, kemudian dianalisis secara ANOVA memberikan intensitas fluks yang heterogen. Sebagai kesimpulannya cuplikan diameter 200 mm akan memberikan kualitas yang baik.
Harga nisbah L/D menentukan ukuran cuplikan yang akan diuji. Keterbatasan panjang L/D tergantung pada harga fluks pada celah berkas masuk (BM), D. Kolimator RN-1 ISN-PPSM mempunyai harga L = 5891 mm dan D = 60 mm, jadi harga nisbah L/D = 98. Menurut P. Ilham Yazid dan Arlinah, K [6], untuk setiap fasilitas RN di dunia harga nisbah L/D tidak sama. Sifat atenuasi cuplikan dapat berubah sesuai bahan dan unsur yang membentuknya. Oleh karena itu tidak mungkin membuat standar yang universal.
Tabel 9 adalah data intensitas fluks dari 12 buah foil emas berlapis Cd yang disusun di atas pelat secara acak dan memberikan intensitas fluks neutron
maksimum =3,53 x 106 n/ cm2.s. Dari data
tersebut memberikan kriteria, Red = 8 (menurut P. Ilham., dkk, R^ < 2,4 memenuhi syarat kriteria).
Harga nisbah neutron gamma memberikan gambaran kerataan bentuk permukaan bayangan. Pengukuran laju dosis dengan alat
Baby Line pada posisi cuplikan di fasilitas
Radiografi Neutron memberikan laju dosis sebesar 30 rad/jam = 83,33 mR/s pada daya reaktor 20 MW, intensitas fluks neutron pada posisi cuplikan diameter 300 mm sekitar 2,57
x 107 n/cm2.s, dengan demikian harga nisbah
neutron gamma = 2,57 x 107 n/cm2.s/83,33
mR/s = 3,08 x 105 n/cm'2.mR''
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengukuran dan pembahasan dapat ditarik kesimpulan :
1. Intensitas fluks neutron memberikan distribusi yang homogen pada daerah cuplikan berdiameter 200 mm, yaitu
sebesar 2,83 x 107 n/cm2detik, sedangkan
pada daerah cuplikan berdiameter 300 mm,
intensitas fluks sebesar 2,57 x 107
n/cm2.detik.
2. Harga rata-rata fluks neutron pada daerah cuplikan berdiameter 300 mm adalah
sebesar 2,83 x 107 neutron/cm2.detik.
3. Disarankan untuk uji dengan teknik radiografi neutron di PPSM, ukuran cuplikan sebaiknya berdiameter ^ 200 mm. 4. Perlu dilakukan penelitian lanjutan, misalnya perekaman bentuk bayangan (kehitaman film) dengan teknik radiografi neutron, atau penentuan kualitas bentuk bayangan dengan teknik radiografi neutron, dll.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis menyampaikan terima kasih kepada kepala PRSG-GAS yang telah memberikan kesempatan dan izin sesuai jadwal operasi reaktor. Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada kepala PPSM dan kepala ISN-PPSM yang telah memberikan dorongan dan dimasukkannya penelitian ini dalam kegiatan Non kode PPSM. Tidak lupa penulis juga menyampaikan terima kasih kepada Sdr.Setiawan teknisi ISN-PPSM yang telah membantu, menyusun dan mengiradiasi cuplikan sampai selesainya percobaan ini.
DAFTAR PUSTAKA
1. SUDJANA.M.A., Disain dan Analisis
Eksperimen, Pnt.Tarsito Bandung (1980) 2. SUPANDI, GUNAWAN, DAN EDY
GIRY, SP., Prosiding Seminar Sains dan Teknologi Nuklir Menyongsong Reaktor TRIGA MARK II Bandung 2 MW
Prosiding Presentasi Ilmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkimgan, 20 - 21 Agustus 1996 ISSN : 0854-4085
5.
Sebagai Sarana Peningkatan Mutu Litbang Iptek, PPTN-BATAN Bandung (1996) CILAS ALCATEL, Neutron Guides Transmission Measurement, 8 Avenue Buffon, Februari (1992).
ASTM DESIGNATION : E 545-75, Standar Method for Determination Image Quality in Thermal Neutron Radiographic Testing, 1975.
HOWKESWORTH,M.R., and WALKER, I., Proceeding of The First Word Conference, San Diago, California U.S.A., Desember 7-10, 1981, D-Riedel Publishing Company, London, England.
ILHAM Y, ARLINAH, K., Proceeding Seminar Pendayagunaan Reaktor Nuklir Untuk Kesejahteraan Masyarakat, PPTN Bandung (1990)
MOHTAR DAN MARDIYANTO., Majalah BATAN Vol.XXV No.3/4, Juli-Oktober 1992.
Tabel 1. Aktivitas emas hasil pengukuran dengan MCA. Irradiasi tanggal : 08-04-1996 mulai jam 08.15, selesaijam 16.10, lama irradiasi : 8 jam
peftcacaliari: pericacahan; ;(Bq) Keterangan Au-49 Au-50 Au-51 Au-52 Au-53 Au-55 Au-56 Au-54 Au-48 0.0527 0.0537 0.0513 0.0537 0.0491 0.0529 0.0518 0.0521 0.0543 16.26 16.30 16.47 16.58 17.09 17.20 17.31 17.42 17.53 300 300 300 300 300 300 300 300 300 1.1456E+04 1.1552E+04 1.1039E+04 1.2821E+04 1.2242E+04 1.2847E+04 1.2120E+04 1.3068E+04 1.3250E+04 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Au-47 Au-40 Au-46 Au-43 Au-42 Au-41 Au-44 Au-33 Au-37 Au-36 0.0542 0.0531 0.0523 0.0536 0.0520 0.0524 0.0540 0.0538 0.0545 0.0514 09.29 09.55 11.19 11.27 11.35 11.45 12.18 12.26 12.56 13.17 300 120 120 120 200 200 120 600 300 600 1.1474E+04 1.5907E+04 1.2084E+04 1.1957E+04 1.2023E+04 1.2708E+04 1.1563E+04 1.2187E+04 1.283 3 e+04 1.2122E+04
imniiifii
in
AW;::n
11111111111111
liiillllilillillSiiii
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Au-28+Cd Au-09+Cd Au-08 Au-24 Au-30 Au-32 Au-11+Cd Au-31 Au-29 Au-27 0.0544 0.0513 0.0505 0.0530 0.0518 0.0526 0.0473 0.0533 0.0523 0.0532 13.35 14.41 15.32 15.54 16.14 16.24 16.35 17.28 17.38 17.58 300 120 600 300 300 300 1500 300 300 300 1.3369E+03 1.3069E+03 1.0834E+04 1.0541E+04 1.0489E+O4 1.1038E+04 1.4204E+03 1.0773E+04 1.0576E+04 1.0437E+04 Rata-rata = 11920,8 + 1161 (n=26), tanpa No.Au + CdPresiding Presentasi Htniah Keselnmatan Radiasi dan Lingkungan, 2 0 - 2 1 Agusftis 1996 ISSN : 0854-4085 Tang«ai Sradiaa : 08 -«4-1996 Days RcakWr . 20 MW Mulsipiik.ii! .08 !5 WJB Slcppukul . ) 6 i 5 W i 8 Paparan Radiasi Setefah 24 ]a;u • 0 4 i«R Larrm lradiasi . 8 )&;n Diameter Lingkaran Ti J1J IV V VI . FOIL Au d:ia^ -•- K> c m --•• I S c m -- 20 cm •- 2S cm - M e m :••> ci}
Gamtiar i. Biagrani alir $t<sunao foil A» ;>;«!;> d.ierah c«p)i!<an !t;idi<>»ralt Neufron
radiast tLmgi'ai 08-04-i9''i(i. st.irt
>:';••< •%y%?' 30 3 ! 32 33 34 35 36 37 38 39 40 42 43 44 45 46 47 48 Pt9 | 50 i 52 I ^ j ! 5 4 i ^ c ; "* :56 [57 A u - ; 7 - C d Au-20 A „ - : ( } A u - U A:j-23+Cd Au - I 2 Au-IO Au-iS+Cd Au-H-KM Au-(!3-t-Cd Au-19+Cd Au-OJ+Cd Au-2t+Cd A a-07 Au-05 A u •<.)(•> Au-O-f Au-02 Au-26 Ati-35 Au-38 Au-3-«-fCd Au-25 Au-18 Au-22 Au-45 Ay-39 Raiarnfa 976 i ,8 -Xi '•'•' i •-'•' '' .-'"':' • ^:.y^..•?.-.''• 0.0541 0.0521 0.0533 0.O-S83 0 050! 0 0512 0 0511 0 0518 0.051S O.O53S 0.0504 0 0519 0 0533 0 0549 0 05070. 0539 0 0505 0.0544 0.0537 0.05 iti 0.0534 0.0512 0.0531 0 0 5 3 2 0.0544 0 0505 0.0535 .>O()sm)/-J-'.> 18.10 18.49 19.02 19.18 19,30 19.53 2 0 0 5 20,19 08.2. S 08.48 00.09 09.37 10 08 10 37 11 18 11,56 12 17 12.38 13.22 13.52 14.06 14.26 14.30 16 1 ! 16 ?8 16 49 17 05 •••••]'-XD&\kVV'. '••• 900 400 400 400 900 400 400 43200 900 900 900 90(1 900 900 900 900 900 900 900 180 180 180 1000 600 600 600 600 : 523! (n-IXI. wiim No Au + Cd • . • • " • • • . • . ' • . . • • " . - . " • ' . . • . " • ' • . . • " ' • . - . . ••..'• .-\ '..•.. -..'. • • . - . - . ' • - - . ' - . : • , , . _ • : • . . . • • • . . . . - ; • . . - . • - . . . . • • • - ; . . . • • • • •"*...•".. ".•.',•. ,',-.' ' • : • ^:":Kx<f^~.-::::-^C--- •• .'i . " C ••'••.*•: - 1 •'• -"K":-!.s" : 1.6582E---O3 i ^:' j V % % - .'•.'•;'•]•' i 1.0S74E-i<M l . 2 5 2 4 E - i - 0 4 I . 1 2 5 9 E - O 1 1 . 1 5 1 2 E - 0 3 ,.•••.:,;•'.,:••••.:. •',."y..,:', . | V - J 0 - 0 l t - : J 5 9 < ) " ' •••'. i 1 . 1 H 8 E - K U ! • ' .'•-'•' - • . - . ; . . • i I.O258K-KM j:;!filllrC4-i»96/: 1 i.4i46fc>o:, !:;•,-,.*;• > :\ ! ! !500t;<)'j ! 2373E-O3 1.O277E-H13 l.O592Ei-O.i N 7347E--O3 I 0041IE•: 04 y.074 7E-i-03 y 9024F.-03 8.33(!i)E-H)3 9.631 JE+03 9.7K32E+O3 l.3)2f>E+CJ 8.0568E+CJ 1.0040tvv()4 iM-4~1996:: ;! I • • : • - : I , - . : . . • ••'.. " ••'•••• j . ! " •:.- ' ; : " "" ... " ... i >iM4-;i996s •: j :: : : : ' ' : : - : ' %^\ • • ' ' " • • , • ' ' ' ' x ^ ' | K.555U.--KJ3 jv:%:-.,: • :• • 1 7.4S44JHO3 l;y^:,:::-l:-:< | • > . 4 5 4 4 E - ( ! 3 [••'; "•::•" ••-•%• •••"'. j
Prosiding Presentasi Ilmiah Keseiamatan Radiasi dan Lingkungan, 20 - 21 Agustus 1996
ISSN : 0854-4085
Tabel 3. Data intensitas fluks neutron, vvaktu iradiasi,Ti - 8 jam = 480 menit pada tempai pengukuran kelompok lingkaran IV dan V
:iillfli
Au-49 Au-50 Au-51 Au-52 Au-53 Au-54 Au-55 Au-56 Au-25 Au-26 Au-27 Au-29 Au-30 Au-31 Au-32 Au-33 Au-35 Au-36 Au-37 Au-38 Au-39 Au-40 Au-41 Au-42 Au-43 Au-44 Au-45 Au-46 Au-47 Au-48 1456 1460 1477 1488 1499 1532 1510 1521 4246 4172 3008 2988 2904 2978 2914 2676 4202 2727 2706 4216 4395 2525 2635 2625 2617 2650 4379 2609 2499 1543 BeratFoil : 0,0527 0,0537 0,0513 0,0537 0,0491 0,0521 0,0529 0,0518 0,053 1 0,0537 0.0532 0,0523 0,06 IS 0,0533 0,0526 0,0538 0,0516 0.0514 0.0545 0,0534 0,053 5 0,053 1 0,0524 0,057.0 0,0536 0,0540 0,0505 0,0523 0,0542 0,0543 Fluks'::/Ne^itfqi|:::i;:;: '(nicm^ifJefikpii:; 1.454377E+07 1.441315E+07 1,45O543E+O7 l,615754E+07 l,693979E+07 I.724396E+07 l,617822E+07 I.602245E+07 2,75493 IE+07 2,742920E+07 2.287240E+07 2.340773E+07 2,2745 19E+07 2,331282E+O7 2.365614E+07 2,345 129E+07 3.336037E+07 2.486504E+07 2,46403 IE+07 3,29094111+07 3.384376E+O7 2,938186E+07 2,474 I52E+07 2.35O368E+07 2,26120SE+07 2.196283E+07 2,822133E+07 2.335334E+07 2,057124E+07 I.684190E+07 jKeterarigan ;:! ':. Bf Pf;•;£.. g4m g •llatia^ata Flfiks •' S i ] , 57x107 :'•" li nicra2;;dctik;;;:.:;;. iDINGKARAN :"-< ' I V : Rata-rata Fluks = 2,52xlO7 n/cm2.detik : • • : : : • • " : - ' 1 1 • • ; : ' • • • • . ' • : • . : ' : ' . :•'-. ;: . . • " . ! . ' : ; ^ - - " - 0 ' . • • • • " ' • ": /./Keterangan Foil Au, tersusun masing-masing 5
dalam kelompok lingkaran cm, 10 cm, 1 5 cm, 20 cm d
1 s.d. 5,(Gambar I ) , diameter in 25 cm
Tabel 4. D a t a intensitas fluks neutron pada posisi cuplikan kelompok lingkaran I, II dan III, w a k t u iradiasi, Ti = 4 8 0 menit _ ^ _ _ _ -:!>:M:V:;:o Au-02 Au-04 Au-05 Au-06 Au-07 Au-08 Au-10 Au-12 Au-14 Au-16 Au-18 Au-20 Au-22 Au-24
BHlIilill
4128 4107 4048 4086 4007 2862 3135 3123 3088 3072 4341 3059 4358 2884 0,0519 0,0505 0,0507 0,0539 0,0549 0,0505 0,05 1 1 0,0512 0,0483 0,0533 0,0532 0,0521 0,0544 0,0530 3.168445E+07 3.104430E+07 2.914150E+07 3,193907E+07 3.215924E+07 2.373862E+07 2,44921 IE+07 2.638009E+07 2,796617E+07 2,80291 3E+07 3.545100E+07 2,478136E+07 2.972I76E+07 2,2181 I0E+07llllllllli;!
;KatalfalfeFiuks siKcterangan : Foil A u , tersusun dalam kclompok lingkaran 1 s.d. 5,(Gambar 1), diameter masing-masing 5 cm. 10 cm, 15 cm, 20 cm dan 25 cm
Prosiding Presentasi Ilmiah Kcselamatan Radiasi dan Lingkungan, 2 0 - 2 1 Agustus 1996 ISSN : 0854-4085
T a b c l 5. L> a I :i liitousitas Fluks r;incan«;m acak lengknp nukluia /'oil A it-198 p a d a iokasi cuplikmi radiografi nclron. (lalani 107 n/cin^.(il.
' ' • > ' • ' ' f ' U ••••' P l i R L A K U A N ''.•;.• ' • • . ' • •
-. ' ; ;; I:J CUPLIKAN SUSUNAN FO/A EMAS : J : :
Lingkaran IV p ' 1 Imcnsitas Fluks : 2.75(25) 2.74(2C) 2.29(27) 2.34(29) 2.27(30) 2.31(3 0 . 2.37(32) 2.34(33) PENGAMATAN I j.3d(35) I 2.49(36) I 2.-16(37) 3.29(3») 1 ?OX(39) 2.94(40) 2.47(4 1) 2.35(42) j 2.26(43) 2.2(1(44) Y"f~:TIiingkaran I I I •' '' IntciisitaS Fluks 2.45(10) 2.63(12) 2.8(1(14) 2.8O(l(i) 3.54(18) 2.48(20) 2,')7(22) 2.22(24) I ^.82(45) I 2.33(46) | 2.06(47) ! 1.68(48) Juinlah Barivaknya pcnuukwran R n t . i - r . n r n 55,52 22 2,52 : 2 1.89 8 2.74 :Lihgkaran II Inlensitas Fluks 2.91(05) 3.I9(»6) 3.22(07) 2.37((W) 11.69 4 2,92 Lingkaraii 1 { Intensitas Fhiks 3.17(02) 3.10(04) 6.27 l 3.13 Juinlah: 1 1 Ra(a-rat fluks = 2,S3ilO; n/cni2.clc( | 1 1 I 95.37 36 2,83 ±0,22 (7,X%)
Tabcl 6. ANOVA untuk data pengamatan Tabcl 5.
Rat a-rata Perlakuan K.ekeliriian Jumlali
1
A
I
i11
Hi
3 32 36I
m
>47,3i
i
8i
1,1 10,76 259,24it
24if
7,38 0,37 0.34 2,9 1,08Ketcrangan Diambil taraf signifikasi a = 0,05 Umuk distribusi U | = J dan u i = 32 maka didapal F = 2,9, Karena F hitung = 1,08 lebih kecil dari pada F label = 2,9 berarti sebaran fluks pada lokasi tersebut homogen, hipoiesa dilerima
Prosiding Presentasi Ilmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan, 2 0 - 2 1 Agustus 1996 ISSN : 0854-4085
Tabel 7. Data Iritensitas F
mm
1
PENGAMATAN Junilah Banyaknya Pengukuranm
Li I me tut1
ng ns s ranc< ;aran V tas Flu ngaM
m
H
ks 1.45(49) ,44 (50) 1,45(51) .62 (52) 1,69(53) ,•72(54) 1.62 (55) 1.60(56) 12,59 8 Rata-rala | 1,57i acak lengkap nuklida Foil Au-198 pad dalam 10^ n/cnvvdc Lingkaran IV Intensiias Fluks 2.75(25) 2.74 (26) 2.29(27) 2,34(29) 2,27 (30) 2.33(31) 2,37(32) 2.34(33) 3.36(35) 2,49(36) 2.46 (37) 3.29 (38) 3.38 (39) 2,94 (40) 2,47(41) 2.35(42) 2.26(43) 2.20 (44) 2.82(4 5) 2.33 (46) 2.06(47) 1.68(48) 55,52 22 Lingkaran III Intensiias Fluks 2,45 (10) 2,63(12) 2,80 (14) 2,80(16) 3.54 (18) 2.48 (20) 2,97 (22) 2.22(24) 21,89 8 2,52 | 2,73
a lokasi cuplikan Radiografi Neulro tik
l
i
l
^
l
l
l
l
l
l
l
Lingkaran I! [ntcnsiias Fluks 2.91 (05) 3,19(06) 3.22 (07) 2,37(08) 11,69 4 2,92usus
Lingkaran jniensitas Flu1
ks 3,17(02) 3,10(04) 6,27 2 3,13m
Rma-rata fluks = 2.57 x O I ' n/cm^.dt 107,96 44 2,57 ± 0,5(21%) KeietanganTabel 8 ANOVA untuk dala peniiamatan Tabel 7
;;..;Suniljcr M • Vat'iiisr Rata-rata Perlakuan Kekeliruan Jumlah dk i 4 39 44 260,01 8,28 10,85 279,14
•MX''::' '
260,01 2,07 0,28 262,36•F(h|tui);;;
7,39 3,86Diambil laraf signifikasi a = 0,05, untuk dislribusi vl = 4, v2 = 39 . karcna F hiking =7,39 lebih besar dari pada F Tabel = 3,86 berarti sebaran fluks pada tempat lersebut heierogen (lidak homogen), hipolesa tidak diterima
Prosiding Presentasi Italian Keselamatan Radiasi dan Lingkungan, 20-21 Agustus 1996 ISSN : 0854-4085
Tabel 9 : Intensitas fluks neutron dari 12 foil Au berlapis Cd, pada posisi kelompok lingkaran I, HI, dan IV, waktu irradiasi 8 jam
Au-28 Au-34 Au-09 Au-11 Au-13 Au-15 Au-1 7 Au-19 Au-21 Au-23 Au-01 Au-03 2745 4236 281 : 2925 3878 3149 3020 3919 3978 3 1 0 0 3945 3898 0,0544 0,0512 0,0513 0,0473 0,0518 0,0518 0,0541 0,0504 0,0533 0,0501 0,0519 0,0538 2.607807E+06 4,638217E+06 2.767944E+06 3,398587E+06 4.346668E+06 3.850921E+06 3,5SS824E+06 3.6S73S2E+06 3.180772E+06 2,768587E+06 3,8S9407E+06 3,3825 12E+06
Illllllllllllli
:;:;:;:;;;:;:;>:o;^:;^:;.;:::;:v:;0:^:;:y;^:;::.::;:;::v;:;:;:-::.>:.:.;.y.r.^.:.:.^.;.:.:.:.:.:;:::;:;::>::::>>:;:;^;.;:::;:;:::;:s
Keterangan : Foil Au, tersusun dalam kelompok lingkaran I s.d. 5, diameter masing-masing 5 cm, 10 cm, 15 cm, 20 cm dan 25 cm.
DISKUSI Mulyadi Rachmad - PSPKR :
Dari topik makalah,faktor-faktor apa yang menyebabkan perubahan harga fluks ?.
Supandi :
Faktor-faktor yang menyebabkan harga fluks berubah khususnya di Fasilitas Radiografi Neutron adalah :
1. Pemasangan sistem kolimator pada Radio-grafi Neutron dipasang sistem tangensial. 2. Air pendingin sebagai moderator.
3. Pada daerah cuplikan diameter 300 mm diperoleh perbedaan fluks 2,57 dan 2,83
sedangkan angka 107 sama disebabkan
karena sifat neutron yang menghambur.
Budi Santoso - PPkTN:
1. Kolimator yang digunakan di RSG ada dua, apakah besarnya sama L/D ratio = 91 ?. Berapa fluks neutron yang benar ?.
2. Untuk mengoptimasi fluks neutron apakah tidak sebaiknya di daerah cuplikan juga digunakan kolimator tambahan ?.
Prosiding Presentasi Ilmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan, 20-21 Agustus 1996 ISSN : 0854-4085
3. Bagaimana caranya mengeliminasi sinar gamma pada fasilitas neutron radiografi RSG-GAS ?.
Supandi :
1. Diameter kolimator luar dan dalam sama dengan L/D ratio = 98. Kedua fluks benar. Untuk diameter cuplikan 200 mm = 2,83 x
10 7 n/cm2 dan untuk diameter cuplikan 300
mm = 2,57 x 10 7 n/cm2. Untuk penelitian
menggunakan Radiografi Neutron di PPSM disarankan diameter cuplikan sebesar 200 mm karena sebaran fluksnya homogen. 2. Suatu masukan/saran yang baik. 3. Tidak tahu.
Mukhlis Akhadi - PSPKR :
1. Sejauh mana metode pengukuarn fluks yang digunakan dapat mengidentifikasi energi neutron, mengingat metode aktivasi Au lebih sering digunakan untuk pengukuran fluks neutron termik ?.
2. Dalam abstrak disebutkan bahwa kualitas berkas neutron ditentukan oleh distribusi intensitas fluks,L/D ratio, Cd radio, gamma ratio. Apakah energi neutron sendiri telah tercakup dalam keempat parameter tersebut?
Supandi :
1. Pada percobaan kami tidak mengikut sertakan energi neutron. Spektrum energi neutron ditentukan oleh PRSG.
2. Karena fluks yang berasal dari reaktor itu merupakan fluks total (fast, epithermal dan thermal, bersama-sama sinar gamma) sehingga energi neutron ini telah tercakup di dalamnya.
Darsono - PAIR :
1. Apa fungsi komponen kolimator luar dan dalam pada distribusi fluks neutron ?. 2. Apa saja yang menyebabkan kerusakan
kolimator sehingga perlu perbaikan ?.
Supandi :
1. Fungsi kolimator luar dan dalam adalah untuk mengarahkan fluks neutron hingga
homogen dan dapat digunakan untuk keperluan penelitian Radiografi Neutron. Kolimator terdahulu sebenarnya tidak rusak
hanya setelah diukur fluksnya 1,85 x 10 7
n/cm2 dt dengan deviasi + 20%. Ini
menggambarkan bahwa fluks pada lokasi yang sama bersifat heterogen. Setelah kolimator luar dilapisi dengan kadmium
diperoleh fluks 2,85 x 10 7 n/cm2 dt
(diameter 200 mm) dan 2,57 x 107n/cm2 dt
