Pros/(!il1g ~r..,·c11lU/(l,.II(/.HI Pene//I/all TU/11i11 21)()-/
PlJHR
PERHITUNGAN PELEMAHAN DAI'J PEMANASAN SINAR GAMMA DALAM PERISAI REAKTOR RSG-GAS DENGAN PROGRAM GRACE-I TERUBAH
Pusat Pengembangan
Pudjijanto l\IS Teknologi Reaktor
Riset-Batan
ABSTRAK PERHITUNGAN PELEMAHAN DAN PEMANASAN SINAR GAMMA PERISAI REAKTOR RSG-GAS DENGAN PROGRAM GRACE-I TERUBAH.
DALAM GRACE-I
terubah adalah program pelemahan dan pemanasan sinar gamma, banyak kelompok, banyak daerah yang ditulis dalam bahasa pemrograman saintifik FORTRAN-77 untuk komputer personal (PC) dengan kapasitas memori minimum 64 kilo byte. Program dirancang untuk menghitung pemanasan radiasi sinar gamma dan laju dosis sinar gamma dalam perisai papan datar dengan tebal berhingga atau semi takhingga. Fa110r bangkit dosis disajikan secara analitik dengan pernyataan sederhana sebagai jumlahan dua suku eksponensial sebagaimana disarankan oleh Taylor. Sumbangan pad a agihan fluks total di setiap tempat tel1entu dalam perisai dari daerah sumber yang diberikan dihitung dengan menggunakan faktor bangkit dosis bahan tunggal. Jika dikehendaki, faktor bangkit lain yang berbeda boleh dispesifikasi untuk tiap daerah dari sumber yang ditinjau. Sebanyak 5<---+7 daerah dengan 2<---+ I 0 titik mesh per daerah, 7 kelompok energi foton gamma, 4<---+5jenis bahan perisai dan 4<---+5faktor bangkit dosis bahan telah dimasukkan dalam setiap perhitungan tunggal. Dalam penelitian ini, dua kasus perhitungan tunggal telah dilakukan. Pertama adalah dalam arah radial, dimana radiasi menjalar secara horisontal dari pusat teras menuju ke dinding tangki reaktor dan kedua adalah dalam arah aksial, dimana radiasi menjalar secaJ"a vel1ikal dari pus at teras menuju ke permukaan air kolam reaktor. Laju pembangkitan bahang yang terhitung di dinding tangki reaktor adalah 1.4 x 10"6 Wig, sedangkan laju dosisnya adalah 1.6 x I O~ rad/jam (melalui Blok Be) dan 2.0 x 10' rad/Jam (melalui elemen Be). Sementara di permukaan air lolam reaktor, laju pembangkitan bahang terhitung sebesar 9,0 x I O"I~ Wig dan laju dosisnya adalah 0,074 mrad/jam.
ABSTRACT
CALCULATION OF PHOTON ATTENUATION AND GAMMA HEATING IN REACTOR SHIELD OF RSG-GAS BY MODIFIED GRACE-I CODE. Modified GRACE-I is a multigroup, multiregion attenuation and heating of gamma-rays code written in FORTRAN-77 scientific programming language for personal computer (PC) with an 64 Kbytes minimum storage capacity. The code was designed primarily for computing gamma-ray heating and gamma-ray dose rates in multiregion finite or sem i infinite slab shields. The buildup factor is represented analytically by a double exponential expression of the form suggested by Taylor. The contribution to the total flux distribution at any particular location in the shield from a given source region is computed using a single material buildup factor. If desired, however, a different buildup factor may be specified for each source region considered. As many as 5-7 regions, 2-10 mesh points per region, 7 gamma-ray energy groups, 4-5 shield materials, and 4-5 material buildup factors may be included in each single calculation. In this research, two single calculation cases have been carried out. The first is in radial direction, where radiation propagate horizontally from the center of core going to the wall of reactor tank and the second is in axial direction, where radiation propagate vertically from the center of core going to the surface of water. Calculated gamma heating rate on the surface of the reactor tank is 1.4 x 10.6 W /g, and the dose rate is 1.6 x 104 rad/hr (via Be Block reflector) and 2.0 x 103 rad/hr (via Be elements),
265
ISS"i OX5-1·5::7R
l'erlllflmgO/1 I'll djl
respectively. But on the surface of water, W /g and the dose rate is 0.074 mrad/hr.
gamma
heating
clan
1' •.•lc11l~/h(ln
Jj 111110
rate calculated
is 9.0
x 10.14
PENDAHULUAN Sesuai dengan
rencana judul
setahun
lalu,
2004
lengkap
yang
mengenai
pembangkitan
dalam
A. Siwabessy".
Memang,
rancang-bangun
perisai
2) laju pembangkitan
macam
dilampaui.
segampang
ekonomis.
atau menyangkut rumit.
Untuk
program masalah
Untuk
digunakan
kode
singkat,
sebagai
tool (piranti
menghitung berhingga
banyak
pemanasan
dari pustaka
program
cermat
oleh
Pada
numerik
sinar gamma
teknik
guna
pekerjaan tidak
terbentur
alternatif
membantu
komputasi
berupa
menyelesaikan
yang kompleks
dan Speir
GRACE-I
daerah
yang
adalah
telah
tersebut dipilih
program
untuk
laju dosis
pelemahan
terutama
dalam
yang telah teruji cukup sahih dan terdaftar nomor registrasi
di
di dekat teras reaktor
dirancang
dan laju dosis sinar gamma
266
tidak
yang pelik dan
dan utama untuk menghitung
dasarnya
Bank Data NEA dengan
pun
manakala
lunak
praktis
perhitungan
menjadi
transenden
piranti
agar
menggunakan
sehingga
dalam daerah perisai
banyak
dan
saintifik
bertambah
Duncan
pertama bahang
murah
bisa
dan hemal.
masalah
lunak)
maksud
pada umumnya
ekstra
divalidasi
ditulis
kelompok,
dan semi-takhingga
energi
dan semakin
telah
dan mereduksi yang
karena
dan
berbagai
(masih
di atas kertas
kalkulator
di sini beberapa
dan laju pembangkitan
gamma,
dan
persamaan
yang
Serba Guna "G. A. Siwabessy". sinar
waktu
cepat, tepat,
[1)
dan
dengan
dengan
mudah,
dengan
perisai di dekat
disertai
Pad a kenyataannya,
yang diharapkan,
perhitungan
komputer
GRACE-I
sinar gamma
ban yak
lebih
laju
gamma
yang diijinkan
coretan
tangan
diperkenalkan
mengatasi
program
dengan
dan
yang berkaitan
diperkenalkan
sederhana.
seperti
masalah
ini secara
langsung
sering
tertulis
Serba Guna "G.
gamma dalam daerah
menjadi
besar akan dijumpai
itu perlu
atau
bisa
gamma
laju dosis penyinaran
maksimum
ini
menggunakan
menyita
Kesulitan
toleransi
laporan
teras reaktor penting
ini biasanya
Perandaian
dan sesederhana
ini benar-benar
masalah
tulis / hitung
dengan
masalah
tahun anggaran
sebuah
radiasi
di sekeliling
atau laju pemanasan
secara
dosis
1) perhitungan
diharapkan
bisa dikerjakan
terinci
adalah
menjelang
disajikan
laju
perisai
nilai batas
perhitungan
dan alat bantu
ini akan
masalah
kedua
tidak
analitis
atas,
bahang
sejauh
sehingga
makalah
daerah
reaktor
Penyelesaian
pelaksanaan
yang diusulkan
2 (dua) dari banyak
perandaian
diterima)
tangan
dalam
penyelesaian
bahang
teras reaktor.
penelitian
NESC0045.
perisai sebagai
untuk papan bagian
Penggunaan
I'ro."iIdil1g S'eminar TO/III11 ~(Jn-l
I
hull
Penehtiol1
tool ini dengan
maksud
ban yak tersita
dalam
program
besarnya
persamaan
Fluks
bagi program
yang diturunkan
FOG, FAIM, AIM-5 Selanjutnya Data
Laporan
Asesmen
disusun
oleh
reaktor
ditulis
bahan
mengenai
dikutip
dari
ANL-5800
energi
foton
diambil yang
Pudjijanto
termasuk
edisi-3.
gamma
formulanya
didokumentasi
guna menghitung di sekitar
program
teras
sebagai
penyelesaian
satu dimensi
dan takgayut
pendahulunya,
yaitu
dan
dari
sistem
yang
telah
teras
fisika reaktor "Iiv"
diambil
seperti
teks
1989 yang antara
termasuk
··Introduksi
fisis bahan
Dokumen
tahun
korelasi
untuk pembelahan
dari buku
reaktor dari
[3]. edisi
revisi-8
tentang
daya
tam pang
tentang
perisai
parameter
dari
Keteknikan
fisis Jainnya Taylor
Teori
radiasi
Nuklir"
dari sejumlah
untuk
Nasional
seperti
faktor
Argonne
dari
reaksi
Radiasi"
reaksi
Komputasi
dikembangkan
dalam
bangkit
(dibuat
perisai,
dosis,
dengan
[7]
ini
Fisika
diambil
dkk, sedangkan
formula
dan
dari
Yield
emperik
yang
oleh James
Wood
diferensiabel)
oleh
Reaktor"
kontinyu
dsb.
neutron-gamma
tangkapan
Perisai
keduanya
"Tetapan-tetapan
oleh Jaeger
fisi dihitung
[5],
material
data tam pang tangkapan
gamma
pada Perisai
seketika
fisis
(~t/p) dan koefisien serapan energi massa (~e/P) untuk
Sementara
dari buku teks "Metode
gamma
adalah
[2J
AIM
data karakteristika
foton
[9].
Semua hasil perhitungan, radiasi
teknis
formula
Laboratorium
Keteknikan
MS
MODAIM-6.2
keluarga
RSG-GAS
Data karakteristika
Yield energi
"Kompendium
adalah
ini nanti akan digunakan
ban yak daerah,
(Lf) dikutip
235U
Dokumen
serta
terhitung
dari buku teks "Introduksi
pembanding,
bantu
yang ditinjau
dan struktur
serta faktor bukan
linier massa
oleh Lamarsh.
(La,n-y)
data
(SAR)
[~] dan sejumlah
sebagai
daerah
komputer
dimensi
Sejumlah
fisil
pelemahan
Reaktor,,[6]
sumber
Keselamatan
foton dsb. dikutip
GRACE-I
oleh Flatt dan Baller,
MODAIM-6.2
kode-kode
yang
dan AIM-6.
teknis
Nuklir"
koefisien
[8],
dari
dan fluks termal
Reaktor
termal
perhitungan
ini. Jadi,
program
volume
ban yak kelompok,
Interatom.
pembelahan
ditulis
GRACE-I.
mengenai
ditinjau.
aselinya
neutron
OX5~-527X
ini.
digunakan
di seluruh
energi dan waktu
semacam
ke-dua,
termal
difusi neutron
radiasi
untuk keperluan
yang kode
reaktor.
masukan
waktu
perisai
lunak
fluks neutron
kolam
untuk menghemat
persoalan
piranti
(modified AIM-6)
data
terutama
yang tepat digunakan
Sebagai
dalam
ISSN
P 2TRR
dan sebagai
laju
baik perhitungan pembangkitan
laporan
internal,
fluks neutron termal
bahang
atau
tidak dipublikasi 267
pemanasan
maupun
laju dosis
gamma
tetapi dapat ditelusur
telah di ruang
ISSN IIR5.1·5278
Per/1I11111gcm
/'('/(,111011011
(/UI1
Pmljicljanlo
pustaka
Bidang
Dosimetri,
Pengembangan
Lantai
III Gedung
ini meliputi:
Perhitungan
(radial)
vertikal
dan
pemanasan menuju
dalam
berhingga entah
laju
dikehendaki.
[10.19]
papan
bisa dispesifikasi
l11engandaikan
geometri
terdefinisi
permukaan
paling
faktor
sejumlah
Program
untuk menghitung
agihan
kolam
GRACE-I
terminologi
yang
kerucut di puncak
dari jejari
dikonversi
30 daerah
Sistem
kapasitas
dan 20 kelompok
tunggal.
Oalam
tiap daerah,
Selanjutnya,
In
diberikan,
dengan
program
untuk
daerah
atau ujung dari kerucut
sumber
yang
dalam
IBM 704 dengan
terpancung
tebal
baik ke !aju dosis
ditulis
atau eksponensial.
sum bel'
dengan
sebagaimana
semuIa
komputer
fluks sinar
kemudian
ke keduanya,
sekali perhitungan
sebagai
RSG-GAS
bahang
IBM 709. Sebanyak
daerah
gamma,
agihan
dan jaraknya
akan dengan
itu. Sudut
dari detektor
digunakan 2 (dua) Kedua
bangkit
tunggal bangkit
faktor bangkit faktor
bangkit
dosis
radiasi
seperti yang diusulkan
fluks di suatu tempat tel1entu dalam
diteliti.
Faktor
faktor
dua suku eksponensial
fluks di dalam daerah
2) Sejumlah
ke samping
ke permukaan
pembangkitan
yang terletak
dalam
tel1entu yang sedang
agihan
laju
dalam
pelemahan
dispesifikasi
dikehendaki.
laju
ke
luar dari sumber.
menghitung
1) Sebuah
Perhitungan
horisontal
Hasil perhitungan
sum bel' seragam
sum bel' yang diberikan,
ini bisa
horisontal
atas menuju
teras reaktor
baik untuk sistem
sumber
dalam jumlahan
Oalam daerah
[20]
untuk
dalam
menghitung
disajikan
daerah.
bahang.
(titik pengamatan)
dan
Ookumen
arah
dan
baik arah
ini, fluks akan dikonversi
baik agihan jejari
Dalam
ke
bisa dicakup
menspesifikasi
kerucut
di sekeliling
8 kilo byte ataupun
energi sinal' gamma
detektor
akan digunakan
ataukah
FORTRAN
termal
berkas,
vertikalke
Radiasi
BAT AN - Serpong.
kelompok
gamma
Perisai
.
banyak
ke !aju pembangkitan
minimum
radiasi
datar
penelitian
Kelompok
4 (empat)
maupun
GRACE-I
dosis
Oalam
Kode Otomatis memori
dosis
atau semi takhingga
ke
maupun
laju
ber kas
perisai
khususnya
sebanyak
reaktor
Oi sini, program
Reaktor,
No. 31, P2TRR,
neutron
tangki
6 (enam)
gamma
fluks
dan
ke dinding
Operasi
(aksial)
gamma
sebanyak
Teknologi
faktor
cara,
bangkit
bergantung
cara tersebut dikenakan dosis tersebut
dikenakan
ini berkorespondensi
smar
oleh Taylor perisai
bahan tunggal. pada
[21].
dari suatu
Faktor
bangkit
penata-ruangan
perisai
adalah sbb. pada setiap daerah
ini kemudian
digunakan
dimana untuk
dari setiap daerah sum bel' dalam pada setiap daerah dimana dengan 268
gamma
suatu daerah
setiap
sumber
agihan
fluks
menghitung perisai. anggota
dari
yang berbeda.
Pros/ding iii/11111
I/o.'!"
SCllli110,.
I) ~TUR
PCl1elrfwl1
;00-1
Agihan
fluks
kemudian
bergayut
dengan
tiap
sejumlah
faktor
bangkit
diberikan
B, masing-masing
sumber.
dengan
energi
menyelesaikan
(aksial)
dan
jenis
mengandung
dan
tetapan
Dengan
semua
faktor
yang
M dan
pensal
yang
yaitu:
yang hanya demikian
atau atau paling
bangkit
yang
bergayut
maka
untuk
banyak
sama
diperlukan
untuk
umum. dari semua tetapan
suatu perhitungan yang tersedia
hasil perhitungan
yang diharapkan
bahang
di dalam daerah
konfigurasi
2 (dua) bagian,
bahan.
yaitu data yang disusun
laju pembangkitan
bangkit
berbeda-beda
dari tetapan-tetapan
pada I) data pustaka
telah ditentukan,
yang
untuk
dibagi menjadi
untuk menspesifikasi
Berdasar
dan
bahan
faktor
tidak lebih dari 10 dan 5.
gamma
persoalan
2) Data persoalan. diperlukan
dibatasi
sinal' gamma
jumlah
perisai
yang diperkenankan
data masukan
foton
menggunakan
bahan
yaitu data yang disusun
pad a energi spektrum
dengan
Banyaknya
material
Di sini, penyiapan I) Data pustaka,
dihitung
baik dalam
di sekitar
tambahan
perisai reaktor
'·RSG-GAS·'.
dan 2) data persoalan meliputi
arah horisontal
teras reaktor RSG-GAS
yang kelak
spesifik
yang
laju dosis radiasi
gamma
(radial)
vertikal
maupun
dapat diperoleh.
DASAR TEORI
A. NOTASI dall DEFINISI Sebelum agihan terlebih
fluks
menyampaikan dalam
dahulu
perisai
beberapa
persalllaan papan
notasi
dasar
datal'
banyak
dan batasan
yang
digunakan
kelompok,
atau definisi
untllk
di bawah
==
fluks energi sinal' gamma,
IMe V /(cm2'detik)l;
==
fluks neutron
Sv
==
kuat sumber
j.ls
==
koefisien
serapan
linier dari bahan sumber,
j.lr
==
koefisien
serapan
linier dari daerah perisai ke-r, Icm'\
fle
==
koefisien
serapan
energi dari daerah perisai,
Is
==
tebal daerah
sUlllber, ICIllI;
I,.
==
tebal daerah
perisai
term aI, In/(cm2'detik)l;
ke-r, Icml; 269
volumetrik,
ini diberikan
yang akan digllnakan
perh itungan.
dari sum bel' teragih
menghitung
jMeV/(cm'detik)l; Icm'll;
Icm'll;
dalam
ISSN
OX)4-)::!7~
don
PerhllUngllH/)cll'!1Ii1hol1
l'udjldj(l/110
b
=
LIl,I,
bl/1
=b-(I+an)
b~/1
=
(b
An. an
==
koefisien
(I + a,,)
+ 115/5)-
yang
eksponensial
digunakan
dari faktor
B(1l r)
==
hs
==
d
==
e
= arctan(hsld)
K
==
0"
= -KI
La
==
tampang
Ey
==
energi sinal' gamma
11
==
banyaknya
faktor bangkit
isotropik
jejari sumber,
Icml;
jarak dari detektor
kebalikan
bangkit
penyajian
isotropik
2
jumlahan
untuk sumber
(dua)
suku
titik;
untuk sum bel' titik;
(titik pengamatan)
panjang
{Ps-(I
daJam
relaksasi
ke sisi daerah sumber,
dari agihan
sumber,
Icml;
Icm'll;
+ a,,)} serapan
neutron
makroskopis,
tangkapan.
sinal' gamma
Icn,-II;
IMeVI; Ef yang dihasi Ikan per tangkapan
berenergi
neutron
termal;
D
==
laju dosis sinal' gamma
p
==
rapat massa bahan, Igram/cm31;
r
==
tetapan
k
==
faktor konversi
En(b)
==
fungsi integral
F1Cr,a)
==
perisai oleh
tluks energi eksponensial
Foderraro
dan
dari argumen
yang dikerjakan
dalam
integral
atau fungsi Sievert;
oJeh Gannon
diambil
[23].
untuk menghitung dari sekumpulan
makalahnya
eksponensial,
x dalam jangkau
ke laju dosis;
orde-n;
dasar yang digunakan
Obenshain
untuk fungsi
foton gamma
secant eksponensial
papan datar ban yak kelompok
pendekatan negatif
persamaan
bahang;
= 0,57721566
Euler-Masheroni
fungsi integral
Beberapa
atau laju pembangkitan
10,10
SeJain dari-pada
270
rumus
(W APD-TN-508)
EI(X),
< Ixi <
agihan
untuk sejumlah
110 diambil
tluks dalam
yang diberikan [22]_
harga positif
dari sekumpulan
fungsi integral
Beberapa
eksponensial,
dan
rumus dalam
ProsllllJ1g
["hlln
."'emmal'
//os1I
ISSN
PCI1l'1i1l011 /':YTI
OS5.1-5C7R
~()()-I
perhitungan
juga
fungsi integral
sering
fungsi
secant
integral
yang terkenal
FAKTOR BANGKIT
nama
menghitung
TAYLOR
pelemahan,
faktor
bangkit
dosis
radiasi
d isaj ikan dalam bentuk jum lahan 2 (dua) suku eksponensial J. J. Taylor
dengan
Sievert.
B. FORMULA Dalam
digunakan
sinar gamma
B(fl"')
sepel1i yang d iusu lkan oleh
sebagai:
[21]
(I) dimana
fl'r
adalah
penembusan
jalan
tetapan-tetapan
bahan
gayut
tertentu
dalam
perisai
dari
suatu
bangkit
bahan tunggal.
Akan
tetapi,
cara, bergantung
C.
AGIHAN Dengan
energi.
Dalam
menggunakan
gamma
di ujung
sumber
seragam
sumber
faktor bangkit perisai
GAMMADI notasi
puncak
dari
diberikan
oleh
yang
sumber
rata dan AI, a] serta
pukul
menghitung
daerah
pada penata-ruangan
FLUKSSINAR
bebas
agihan
yang
fluks
diberikan,
di suatu tempat digunakan
ini bisa dispesifikasi
tertentu yang sedang
a2 adalah
faktor
dalam
2 (dua)
diteliti.
LUAR DA ERA H SUMBER ditunjukkan
kerucut
dalam
terpancung
Gambar berperisai
1. fluks
dari
foton
intensitas
[22J:
(2) dimana:
n= :?: =-II' b· (b+fls ./s)·(I+an), 0,flr==(I +a,J, L . ·e-r·dl (3) xn-I. J/-n
,
La ·~n{O)·Ey
En (x) Sv(O)
'11,
b
<XJ
(4)(6) (5) (7)
=
271
iSS:\
Ug5~-5278
/'cr/1I111HgOJ/
l'cll'l11l1hm
,/dJl
I'U/!J/,(J£11110
.
•
'S
I
L~+l •
p I
x
I..
I ,
i i
~~ ____---------1
~;
i
o ae ra h
d
slJrnb er
Gambar 1. Geometri perisai radiasi gamma bentuk slab (papan datar). Oalam
pernyataan
ini untuk fluks ~ sebagaimana
(I). faktor bangkit
dosis B(~l-r) di sini disaj ikan dalam
suku eksponensial
sebagai:
B(~ r)
telah diberikan bentuk pernyataan
=
pad a persamaan jumlahan
dua
(8)
dimana:
(9)
Untuk suatu agihan
eksponensial
dari intensitas
sumber.
yaitu: (10)
maka tluks yang terdeteksi
di ujung puncak
dari kerucut
menjadi
[22]:
dimana: T
=
Fi(T,a)
Jea,xEi(X).d~
( 12)
x=o
K
=
~.ln
272
(13 )
Pro!iidmg :";eJ1Jlnor I/O.H/ PCI/clitian T"hIl112()()-!
P 1TRR
Karena dari suatu
e
see sumber
suku dalam
ada]ah
takhingga
papan
datar
persamaan
K
=
all
(14 )
).ls·(I+aJ nilainya
takhingga
e=
untuk
V2
n,
maka
luas bisa diperoleh
(2) dan (7) sama dengan
f1uks sinar gamma
dengan
memasang
dua
no!.
D. AGIHAN FLUKS SINAR GAMMA DI DALAM DAERAH SUMBER Fluks sinar gamma semi-takhingga
dengan
Untuk suatu agihan foton-y
menjadi
~ y
,
=
E.
intensitas
sllmber
sumber
eksponensial
papan
datar dengan
seragam diberikan
oleh
seperti dinyatakan
oleh persamaan
tebal
[22]:
(10), f1uks
[22]:
s2 (0) v
. e "I,
~ls
FllIks di dalam
di suatu titik di dalam suatu sumber
±~+ 11=1
sebllah
1
[FJ {).l s ex
sllmber
.
d . (I
+ a,,), a
J-
E 2 {).l s
.
(I s
-
d) . (I
+a
J
a" )]
(1
6)
II
kerllclIt terpancung
tidak terdefinisi.
FUNGSI INTEGRAL SIEVERT FlIngsi Fle-r,a)
dievalllasi
dengan
menggllnakan
beberapa
pernyataan
sbb.
[22]:
1. Untuk a> 1 dan -88 :S 1: a :s +88. ( 17) 2. Untuk a = 1 dan 10,38 :s
1:
:s +88. ( 18)
dimana:
r = tetapan 3. Untuk a
ElIler-Masheroni
< 1 tetapi
;f:
= 0,57721366 pada tempat 8 (delapan) desima!.
0 dan -88 :s
1:
(1 - a) :S+88. (19)
273
ISS:'\ UX5~-527S
/'erhif1mgol1 Pudjldjoll/o
4. Untuk a = 0 dan -88 ~
-r
!'e/t.'lIwhl.ll1 d""
(1 - a) ~ +88. (20)
5. Untuk
-r
=0 (21 )
F.
FUNGSI INTEGRAL Untuk perhitungan interval,
yaitu
EKSPONENSIAL numerik
E/(."\:)dOli E~w.. argumen x dibagi menjadi
dari E1(x), jangkau
5 (lima)
[23]:
1. Dalam jangkau
1 ~ x < 88, digunakan
pendekatan
Rand
(22) CI
dill1ana: a2 aj
= 4,5307924 5.1266902
ao
= 8,6660126
,
Co C2
= 6.1265272 2,4766311
= 0,2372905
2. Dalam jangkau
10,38
< x < 1, diterapkan
ckspansi untuk E1(x) sbb.
I(:fO
EI
(x)
=
-,.
-In x +
ha1 ini cukup digunakan
3. Dalam jangkau
dalam
hal ini cukup digunakan
4. Dalam jangkau
10 (sepuluh)
n· n!
suku pertama
-1 < x < _10.38, ditcrapkan
=
saja.
ekspansi untuk E1(x) sbb.
(24)
n· n! J i:J£
-[r + lnlxl+
n=1
10 (sepuluh)
suku pertama
-10 < x ~ -1, diterapkan
(23)
1)n-1 ~
11=1
dalam
11
saja.
ckspansi untuk E1(x) sbb.
(25)
274
PrUSldlJ"lg ,SC1111I1l1r 7(,/11111 :!/lO-l
l/a .•.• 1I/'cf1CI11WI1
dalam
P1JRR
ini, p adalah
pernyataan
digunakan
10 (sepuJuh)
Selanjutnya,
bilangan
suku pertama
bulat
saja.
E2(X), disiapkan
untuk perhitungan
=
E2(x)
pad a lxi, dan cukup
terdekat
2 (dua) persamaan
sbb.:
e-x -x·E)(x)
(26)
dan
G. PERHITUNGAN LAJU DOSIS Persamaan gamma
dari
lapisan
perisai
(I),
=
(0)
E2
PEMANASAN GAMMA
dUll
(4), (5) dan (6) digunakan
sumber
berbentuk
papan
papan datal' (banyak
untuk
datal'
daerah).
laju dosis atau laju pembangkitan
bahang
(27)
1,0
menghitung
agihan
dan sum bel' kerucut
terpancung
Agihan fluks yang diperoleh
dengan menggunakan
fluks
sinal' dalam
dikonversi
hubungan
ke
sbb.: (28)
dimana:
C1
= 0 dan
C2
= 1 untuk menghitung
= 0 untllk menghitllng faktor bangkit
laju pembangkitan
serapan
energi
Untuk setiap daerah, bisa dispesifikasi. daerah
sumber
Selain yang
diberikan,
apabila
detektor
ditempatkan
di ujung puncak
hs yang dispesifikasikan,
Laju dosis
seragam
(merata)
itu, dengan
menspesifikasi
perhitungan
kerllcut
ditempatkan
yang
x 10.13 dan C2
bersesuaian
atall
dalam data masukan.
entah agihan sumbernya
dilaksanakan
sumber
bahang.
harus diberikan
daripada
= 1,6021
laju dosis dan C)
di luardaerah
dari kerucut,
atau eksponensial,
jejari
terpancllng
sumber
hs untllk
secara
otomatis
sllmber.
Karcna
detektor
maka sudut pandang
kerucut
e lIntllk jejari
didefinisikan
harus
sebagai: (29)
d adalah jarak dari sum bel' ke detektor
dimana
Sudut detektor d.p.l. dengan
kerllcut
dalam
di dalam
perisai. atau
untuk Untuk relatif
daerah
sumber
kedudukan dekat
hs terspesifikasi
oleh daerah
sumber,
yang diberikan
I). dengan
posisi
itu, dimana (hsld) lebih besar daripada
5, atall
dengan
nol, maka hanya perhitungan
(lihat GambaI'
daerah
slab takhingga maka
275
sumber,
bervariasi
atau
apabila
saja yang dikerjakan.
sembarang
bentuk
geometri
hs disct
Karena
sam a nilai
sum bel' yang
I~S"
OS5~-5~7S
Pdell/alum
PerhllUI1}!.un
dOI1
Pudjlc{joJl/n
dapat
didekati
ditangani
oleh
sederetan
dan dikerjakan
METODE, Salah digunakan di suatu
cakram
atau
sumber
DATA DAN PROSEDUR
satu
penting
gambaran
untuk menspesifikasi lokasi
tertentu material
menghitung
terpancung
bisa
Akan tetapi,
sebuah
dosis.
dikehendaki.
Faktor
metode
yang
agihan
yang diberikan,
fluks
digunakan
bangkit ini bisa dispesifikasi
tertentu
faktor bangkit
adalah
Dalam menghitung
sumber
faktor
perisai
PERHITUNGAN
GRACE-l
dari daerah
pada susunan
agihan
program
bangkit
perisai
tunggal.
Cara yang pertama. fluks
dari
faktor
dalam
2 (dua) cara, bergantung
agihan
kerucut
oleh program.
TAT A KERJA,
faktor bangkit
•
sumber
yang hendak
tunggal
bangkit
ditetapkan ini
diteliti . untuk daerah
dimana
digunakan
untuk
kemudian
fluks
dalam
daerah
itu dari setiap
sejumlah
faktor
bangkit
ditetapkan
dalam
daerah
sumber
dalam
untuk setiap
daerah.
dimana
pensal. •
Cara yang kedua. setiap anggota
dari pasangan
berkorespondensi
dengan suatu daerah
sumber
yang
. berbeda. Fluks neutron menggunakan
program
kelompok, program
banyak
Agihan
yang bergabung mengatasi
daerah,
Perisai
satu
dimensi
dengan
dengan
daerah
masalah
yang
dan takgayut
kemudian sumber.
muncul
nomor atom yang bervariasi
radiasi
reaktor
RSG-GAS
dari teras
reaktor
yang
(dua), yaitu:
]) perisai
Dalam
secara
banyak
MODAIM-6.2,
sebuah
menggunakan
suatu posisi
dari program faktor
cara ini, program
bangkit
mampu
mengandung
untuk bahan-
mencolok.
dihambatnya.
dan 2) perisai
dengan
neutron
dan pengembangan
dihitung
apabila
difusi
waktu:
yang akan dievaluasi,
hendak
radial
persoalan
PC hasil modifikasi
termal
setiap
suku sumber dalam hal ini dihitung
penyelesaian
fluks neutron
beberapa
bahan dengan
sebagai
komputer
untuk dijalankan
AIM-6.
radiasi
yang digunakan
aksial,
ditinjau
Ini dapat dengan
berdasar
dibedakan
spesifikasi
pada arah menjadi
masing-masing
sbb.:
A. PERISAI Sehubungan berilium
(Be)
RADIAL dengan
adanya
di sekeliling
perbedaan
teras
bentuk
reaktor
dan cara dalam penyusunan
RSG-GAS
276
(baik
blok
reflektor
reflektor maupun
2
Pro.'\ld/llg S'Cl11lHOr /10.\"1/ TollIIlI cOO-/
perangkat
PCl1i..'llflon P2TRR
elemen),
maka di sini ada 2 (dua) macam tatanan
(eara penyusunan)
perisai
rad ial. Oalam
makalah
reflektor
berilium
Metode
perhitungan
berbentuk sepel1i
(irisan
kubus,
silindris
ini, perisai
radiasi
1) maupun
yang diterapkan
radial
dalam
konfigurasi
kubus
tatanannya
terlukis
ataupun
di sini, konfigurasi
sferis
atau slab dengan dalam
Gambar
ditinjau
arah perangkat
tidak perlu ditransformasi (tabung)
akan
tebal
baik
elemen
berilium
arah
melainkan
dan jejari seperti
(irisan
tetap tertera
teras berbentuk dipeJ1ahankan dalam
Tabel
2.
Table 1. Dimensi perisai radial teras RSG-GAS berdasar tatanannya. --16,20 - em 42,14 1,30 390,00 32,14 49,90 1,30 10,00 Tebal, 48,60 450,00 450,00 60,00 60,00 251,00 251,00 47,14 390,00 200,10 250,00 67,14 139,00 250,00 1,00 139,00 182,86 20,00 5,00 1,00 32,40 30,84 32,40 30,84 Jejari, Jejari, em Irisan 2 (arah elemen Be) Irisan 1 (arah Blok Be) Tebal, em
277
blok 2).
teras yang pad a kenyataannya
ke dalam konfigurasi (bola),
dalam
lain dalam 1 dan
ISSN OR5-1-5"7S
Pcrhillll1RUf)
!'e!cmuhon
dOI1
J)udJhljo11lo
Cnat3n:
Garrbar
Gambar 2.
ini han\<3 s-.:kedar s<:bagai lui.jsan
saja. ~dak diukur dal~m sklla
)<3r~ s<:b~I'IJI1)'~<3 (Qpo~MS.
17·02·200~).
Tampang irisan bujur dalam arah horisontal dari sistem teras reaktor RSG-GAS
dan
sejumlah bahan struktur I komponen pendukung lain di sekelilingnya yang a.l. berfungsi sebagai reflektor, pendingin dan perisai radiasi. Beton berat (139 em) dan ringan (60 em) yang berfungsi sebagai perisai gamma tidak dilukiskan di sini karena posisinya nisbi eukup "jauh" di tepi teras.
B. PERISAI AKSIAL Oengan
adanya
berbagai
di ujung atas dan bawah teras aktif dapat dapat dilihat
digunakan
sebagai
yang sebagian besar dibuat dari aluminium
bakar, lapisan perisai
aksial.
air setebal
kira-kira
Konfigurasi
10 meter di atas
dari perisai
aksial
ini
3.
,
~, ::~.4crr,~ , , ,
Gambar 3.
dari elemen
pad a Gambar
,
bahan struktur
- - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - • - - - - - - • - - -- - - • - - - - - - - -. 10:6 em - - - - - - - - - - - ~
Tampang irisan bujur dalam arah vertikal dari sistem teras reaktor RSG-GAS dan sejumlah besar volume air setebal > 10.55 m di bagian atasnya yang berfungsi rangkap sebagai reflektor, pendingin dan perisai radiasi. Kolom air di bawah teras tidak dilukiskan di sini karena tidak relevan.
C. FLUKSNEUTRON Oalam
perhitungan
ini diasumsikan
pad a tingkat
daya nominal
kesetimbangan
dengan
sebesar
elemen
bahwa
reaktor
30 MW termal
bakar
termuat 278
RSG-GAS
dan kondisi
sebanyak
dioperasikan
teras
48 buah,
telah
penuh
mengalami
termasuk
8 buah
I
Pros/ding Tailll/1
Semil1ar/fast!
Pe17chrran
ISS~ ()~5-1-5278
P2TRR
::nn~
i.
e lemen kendal
Pem uatan dan pem bongkaran
pola 8 (delapan) elemen
siklus
kendali)
dengan
per siklus.
clemen
laju bongkar-muat
Setiap kelompok
oleh kelompok
6 (enam)
elemen
keluar
teras digantikan
jumJah
yang sama yang masuk teras ini diasumsikan
sama yaitu 56 %. Dengan mempunyai (delapan)
tingkat
bakar
elemen
yang mengindikasikan
kelipatan
bahwa
mempunyai
derajat bakar
sehingga
ada 72 % massa segar dengan elemen
derajat
fraksi reratanya
adalah
bahan
ke 8 kelompok
bakar (241/2
%
sebesar
bakar
Ini berarti
ada 8
berselisih
7 %,
elemen
bakar
bakarnya
ke 8 kelompok
0, 7, 14, 21, 28, 35. 42
elemen
bakar dalam teras ini
7. 14, 21, 28, 35, 42, 49 dan 56 %,
bakar. Karena
setiap
bahan fisil U-235 seberat
dari 15 plat BBN, maka total rerata massa
terdiri
elemen
+ 3112 %) / 2 = 28 %. Ini berarti di dalam teras
fisil dari 48 elemen
21 plat BBN mengandung
kendali
persen).
sebesar
nol) dengan
fraksi bakar yang
setiap kelompok
pada saat awal teras (BOC)
1
6 buah yang
bakar
telah menderita
bahwa
mcngikuti
bakar (termasuk
(fraksi
dari 7 % (tujuh
dan 49% dan pada saat akhir teras (EOC) mempunyai
segar
bakar di dalam teras yang fraksi
daJam teras ini berturut-turut
berturut-turut
elemen
bakar bekas sebanyak
bakar
begitu dapat diandaikan
fraksi
kelompok
elemen
bakar untuk sementara
elemen
bakar normal
250 gram dan setiap muat bahan fisil yang
masih tersisa di dalam teras adalah: 72 % x 8 x (5
+ 15 / 21)
x 250 g 235U
= 0,72
x 2000
x (5
+ 5 / 7) g 235U = 8228.571
gram. Untuk 235U) teragih
menyederhanakan merata
yaitu teras. Oalam posisi r sehingga i) yang ditinjau (boleh)
di dalam kasus
telah diandaikan
bagian aktifdari
ini, tam pang belahan
harganya
dapat dianggap
di seluruh
dirumuskan
perhitungan
volume
sebagai
reaktor
i.
bahan
yang mengandung
Lf dianggap
makroskopis
sama untuk setiap rentang
aktif V dan laju belahan
Lf.J
=
pad a
(kelompok
total Rf di dalam teras dapat
fLf(r,E)
~(r,E) dE dV = Lv LLf.,
~,(r) ~V;
;=1
JLf(r,E)
~(r,E) dE ~V
I:",
1:=1:"'_1
dan
Hi
~J(r) =
J~(r,E) dE I:"=H,_I
Lv
takgayut
energi
};',
dengan
bahan bakar,
VO(i
1:"=0
Lv
fisil (d.h.i.
[4]:
OCJ
Rr =
bahwa
J~(r,E) dE ~V H=/:",_I
279
(30)
n) arlan
ISSN OSS4·5nS
Pcrhi/ullgOI1
/\'/CJ1Ia!1ol1
da/1
Pu({jic!jof1!O
Dari hubungan Iluks neutron
sederhana
seluruh
rentang
antara energi
daya pembelahan
~" untuk i
= L 2,
total yang dihasilkan
3, ... ,
---+
NOG,
Plot dan
berJaku: (31 )
II I
SOl ;-1
dengan
Pcp
= 6 cp
=y.
. Pun
,;1
2: f./ ~ /
(r) c. V
dan
yang akan memberikan
dengan
fluks rerata termal
daJam teras sebesar:
A25
= 235.04394
NAvo
= 0.602252
y
= 200 MeV/fisi
m25
= massa muat 235U dalam teras
0' f.1111
= tam pang belahan
gram/mol; ~4
. 10-
(cm2/barn)'(atom/mol);
= 200
x
1.602 J .
mikroskopis
10.13
J/fisi = 3.2042
tererata
tennal
.
10.11
dan tererata
J/fisi;
volume
teras
V.
~
~ ~
o ~i:3 •.. 0.91 ~::: ..•.. 0.90 ~0 0.95 .~ ~ .~ '--.., 0.96~
'---t-- .'. ---
"-
E :;0.97 '" 0.94 0.:39 ...
'~I ~
0.~i2
1--. ~.I ..~ -<> ---.. ~ t1 --~ 10-
""'-<>
(Q (Q
~ \~
.
-'.
~ stlj. dev. = 0.0006 I ----.Rv 2 = 0.999~'8; I serapan <:J-. k:J -----R 2 =0.10 0.99973; std. dev. =T2 0.0004 g, = -1 .4301"'1 T8 + 42554"'10'7 - 4.5086"'10'4 T + 1.0748 T + 1.0745 g~ = .1.5745"'10'10 T8 + 4.5357"'10.7 T2 - 45024"'10'4
~--
0.93
250 fa~:1or l)ukan "1N' U-235
500
750
suhu, T (K)
280
1000
1250
rrosu(,ng S'cmmar Tahull ~(}().•
Gambar 4.
ISSN (lS:i~-5:7X
P£'I1t.'lruan P:; rUR
l/asll
Faktor bukan
untuk serapan (ga) dan belahan
"1/v"
(gl)
dari bahan fisil
sebagai fungsi
235U
suhu mutlak medium, dikonstruksi berdasar data dari C. H. Wescott, "Effective Cross Section Values for Well-Moderated Thermal Reactor Spectra," AECL-1101, Januari 196215].
Pad a suhu teras yang (K), tam pang belahan
setara
mikroskopis
Gflm
cr ftm
gt{T) adalah
dimana untuk
belahan
Gambar
dengan
dirumuskan
-- .;;.2 -
:35U, yang
secara
dalam
pendekatan
bentuk
DC
RSG-GAS
dengan
Tinlet
= 318,15 K (dari perhitungan
sehingga
untuk
bahan
(bahan
fel1il 238U) yang memberi
Gflm
0,46 % (dari perhitungan Dengan dan dengan daya sebesar bagian
m uatan
neutronika massa
menggunakan PlOt
parameter
dalam
T2
-1,4301.10-10
= 50,5 °C sehingga
= 577,1 barn (pada suhu persentase
teras dengan
MODAIM-6.2).
fisi I sebesar
111:5
= 8228.571
unsur subur
cepat adalah
gram d i dalam
terse but di alas maka pada operasi fluks neutron
= 0,9698
= 20 DC =
T
belahan
daya dari pembelahan
termal
= 45
Trerata
nilai gf
memberikan
(34)
T3
dengan rerata
8cp
=
teras, tingkat
di seluruh
aktif dari teras sebesar:
30· 106 [J/det] x 235.0439 [g/mol] [J/fisi] x 8228.571 [g] x 0.602252 [inti/mol ][cm2
1.0046 x 3.2042.10-11
= 9.2843 xl
013
dengan
daya rerata untuk teras RSG-GAS CIP terhadap
fluks termal
CIP terhadap
fluks termal
diramalkan
n/(cm2'det)
dan
/
b Ix 476.11 [b]
ne~tron cm- . det
Dari hasil perhitungan
dapat
crl{Eo)
Toutlet
teras),
= 30 MW akan dibangkitkan
~ = T
bahan
dilukiskan
derajat 3 sebagai:
= 40,5 DC dan
kontribusi
T (K) dari medium
sebagaimana
= 476,11 barn, sedangkan
K) memberikan
[4]:
(33 )
emperik
termohidrolika
293,15
T
inlet-outlet
·crf(Eo)
T + 4,2554.10-7
fisil 235U dengan
rerata
fungsi suhu mutlak
polinomial
g f (T) = 1,0748 - 4,5086.10-4 Untuk
pendingin
sebagai
gf (T)'ffTo T
bukan "1/v" sebagai
faktor
3 dirumuskan
suhu cairan
balma fluks
MODAIM-6.2, adalah
fluks
termal
di teras termal
reratanya
160 %, nisbah
sekitar
rerata di teras sebesar rerata
harga nisbah
3,37, dan nisbah
sebesar
puncak
2,90.
di CIP berkisar
di daerah
281
Dengan
ini berkisar
daya puncak fluks termal
terhadap puncak
fluks termal harga
nisbah
di
rerata di ini maka
sekitar
3,1288
x 1014
sekitar
2,6925
x
1014
ISS:\ OS51-5cn
dan
f'demo/wn
j)crhifll11KWl
l'uJjid)w1fo
n/(cmc·det).
Harga yang disebut
Interatom
dalam
penelitian
ini, fluks neutron
sebagai
acuan
gamma
terhitung
SAR
basis,
terakhir
RSG-GAS
harus
yaitu
[3],
termal
sehingga
ini telah sesuai dengan
puncak
setiap
dikoreksi
sekitar
2,5 x
di CIP sebesar
laju pembangkitan
dengan
bilangan
data dari kalkulasi 1014 n/(cm2·det).
n/(cm2'det)
1014
bahang
pengali
oleh Dalam
telah diambil
dan laju dosis radiasi
dari
fluks
termal
puncak
dalam satuan yang sama. Perhitungan Gambar
pertama
5.a sebagai
foton gamma
kiri
dari
reflektor
Be (sebelah
telah dicoba
dihitung
hasilnya
Vl/
',/-
i
2E+13 38.E+13 1E+13 E+14 E+13 47E+13 6E+13 O.E+OO 9E+13 l.E+13 5E+13
=c; c;::
..><:
// / *'\~ ~
-
I
o
hasilnya
laju dosis
lebih
gambar).
kini dengan
tinggi
kiri dari bidang
elemen
daripada
elemen
pel1anyaan,
arah urutan penempatan
Be (sebelah
pola kecenderungan hasil perhitungan perh itungan
kanan
dari
dilukiskan bidang
yang sama dengan fluks adalah
elemen
di daerah
Untuk mengeliminasi
seperti
radiasi
Be menuju
perangkat
Ini menimbulkan
gambar)
pada
dan pemanasan
fluks termal di daerah
cenderung
dilukiskan
cara yang sam3, fluks neutron yang dievaluasi
ke perangkat
menunjukkan
yang
dari sisi perangkat
atau sebaliknya.
tetapi
Be (kini di sebelah
untuk mengevaluasi
'"
benar
ulang
Dengan
ini dapat disimpulkan
bahwa
kanan dari bidang
fluks ini telah
5.b menuju
perhitungan
yang dievaluasi
gambar)
perhitungan
yang berlawanan.
II)
reaktor
bidang
RSG-GAS
untuk
Be menunjukkan
(sebelah
reflektor
neutron
suku sumber
pad a perisai
ke blok reflektor
N~
fluks
Be blok
apakah
keraguan
ini,
data masukan dari sisi blok pad a Gambar
gambar)
cara pertama.
ternyata Dari bukti
sudah benar dan dapat digunakan
se lanj utnya.
\
-., \ . I- I0.4II r,,'1eV)Pok 16(0 - 0 1 eV) = tennal -.\",-.,,~ -~I 5l'O.1 --..., ~. IPok I I..... -- r-~ ~....J I'~ Ji,...1_~"-~- ,> "
\ 12(3.0 -Pok Pok 8(0.553 - 30-10.0 keY) eV)
'-
50
100 posisi
dari batas
150 kiri,
x
200
(em)
Gambar 5. a. Fluks neutron RSG-GAS 30 MW (termal), dievaluasi dalam arah horisontal melalui fasilitas CIP, dari arah perangkat elemen BE ke blok refleklor Be 3.
282
Pro5idil1g Tohlll1
5<'111/11(1/"/10511P<'I1<,lirii/ll
1'271111
200.
.-
t:
V-Pok ...i/ j
:'",=,
5 (0.1 -
r!\
2.E+13 1.E+14 8.E+13 6.E+13 7.E+13
-.'
0-4.E+13 3.E+13 -0 Q; .Q. t: ~~- ('-= ~ 5.E+13 0.4 MeV) 9.E+13 O.E+OO lE+13 ..•.....
•.....•
,c Q.)
-':/, .-\.
I'\
.
\'-.... I.' <--'-'" II"I---. I .!£I'-~\ ~ \ ~,~ ~~- ~~.
'\ \ \
J'
_-
f
\.......
-Pok 16(0.553 (0 - -10.0 0.1 e\/)eV) =termal Pok812 (3.0 - 3.0 keV) T
II
100
50
o
150
200
posisi dari batas kiri, x (em) Gambar 5. b.
Fluks neutron RSG-GAS 30 MW (termal), dievaluasi dalam arah horisontal melalui fasilitas CIP, dari arah blok reflektor Be ke perangkat elemen Be
,
", "i'"'" "i'. 1.E+14
"0
••••.
.....
".", I'·". -.::~.~.
""'>;;; ..••..
lE+12
~~
~ N--
5
".
..•.
..•... ~. ~~~:;;,:",-", ..~ P" '<,: ::--1\
I---
..•.... .••... ...•.• "...•.. ..•.... ..•.... -Pok ••....• I••••••.
Pok 8 (0553 Pok el,l) 1 -(33 "f:e\~ 10 Me""') 16Pok12 (0 -- 0.1(3ell) ,,10
1.E+l0 1.E+08
:s ~
1.E+06
co:::
1 E+04 . 1.E+00
.:::
1.E-02 ~1.E·04 ~ 1.E+02
o
50
100
150
200
250
jarak dari pllsat teras, x (em) Gambar 6.
Fluks neutron kelompok 1, 8, 12 dan 16 (termal) RSG-GAS pad a saat operasi dengan tingkat daya 30 MW lewat CIP, dievaluasi dalam arah horisontal ke blok reflektor berilium
283
ISSf\:
OH54-527X
jJl!r/1I1ungal1
1\:lol1l1lhl}/
dUll
I'udpdjon/o
,
, '"
1 E+14
"'~",+
""""",
,
",;:.-Pok :-~ ...•...••.... ~ ~'" ....•• ..... •.•.... ~.<;;~: r-... ...•... ,~> ~~-
"'" 4~';:l"-~. ~,
.... " .•...•.. •....•.. ...•... ....••..
'" ~"~'" 1.E+12
~
1.E+10
~ 5
1.E+08
16 (0 -- 01Pok eV)8 (0553 - 3 ke\.') Pok 1(3 -- 10 MeV) Pok 12 (3 --10 eV)
.•...•.. •.••.•... .....••..
•.••.•... ....••..
:s ~ 1.E+06
~ 1.E+04 ~ 1.E+02
~
=
1 E+OO
c:::
1E-02 1.E-04 100
50
o
200
150
250
jarak dari pusat teras, x (em)
Gambar 7.
Fluks neutron kelompok 1, 8, 12 dan 16 (termal) RSG-GAS pada saat operasi dengan tingkat daya 30 MW lewat CIP, ditinjau dalam arah horisontal ke elemen reflektor berilium
Fluks neutron ke dinding
bejana
kolam
arah radial dari pusat teras melalui reaktor
dari teras melalui
perangkat
Gambar
nilai
7. Kedua
, ,""
pemanasan 1 E+19
""",
dalam
gamma '.
"'-",
dalam
elemen
fluks
1E+13
dalam
Be ke dinding
ini akan
digunakan
Gambar bejana
6, sedangkan reaktor
Be hingga dalam
dilukiskan
untuk mengevaluasi
arah dalam
laju dosis
dan
arah radial.
~ =--'~~~~ ~~~~
-Pok -
::---..... -
.........
"":"
dilukiskan
blok refektor
Pok 1 (3 - 10 r.,,1e\1) - 12 Pok 8 (0.553 Pok (3 -e\1) 10 eV) - 3 ke\/) 16 (0 - 0.1
"'->",
a; ~ 1E+07 U 1.E+01
:s ~
1E-05
~ ~ 1E-11
1.E-23 1E-29 o
100
200
300
400
500
600
700
jarak dari Jlusat teras, x (em)
Gambar 8.
Fluks neutron kelompok 1, 8, 12 dan 16 (termal) RSG-GAS pada saat operasi dengan tingkat daya 30 MW dievaluasi dalam arah vertikal menuju ke permukaan kolam
284
ke-i, Icm2/graml Pustaka
l'rosldl11g Scml11ar lii/1/I11 :'(J(U
I{asl/
Sementara dilukiskan
fluks neutron
dalam
dan pemanasan
Gambar
gamma
Dari Gambar dengan
sangat
neutron
di dalam
foton sangat
dalam
fluks ini digunakan
8 tampak
di dalam
saja,
menonjol.
bukan
Radiasi
dan terbukti
perisai
yang diperhitungkan
neutron.
sekunder
yang berasal sebagai
bagian,
untuk
program
fluks
kolam
laju dosis
Dalam
dari peristiwa
akan cepat
hanya disebabkan hal ini radiasi
pada umumnya
sumber
neutron
pada penurunan
di situ laju dosisnya
(sebagian
tangkapan
menurun dari fluks
oleh radiasi
gamma besar)
primer
dihasilkan
neutron dan pada teras
gamma di dalam bahan perisai.
D. DATA MASUKAN UNTUK PROGRAM Data masukan
untuk mengevaluasi
bahwa
air. Mengacu
oleh radiasi gamma
berilium
ke permukaan
arah aksial.
perisai air tersebut,
di dalam reflektor reaktor
dalam arah dari pusat teras menuju
8. Nilai
6 s.d.
cepat
gamma
ISSN lISS~-527X
P2TRR
rent'l,TlOn
komputer
GRACE GRACE-I
telah
dibagi
menjadi
2 (dua)
yaitu: 1) Data pustaka Data pustaka
dan 2) data problema.
hanya tersusun
bahan
(material)
saja.
gamma
tertentu,
sejumlah
mengandung diperlukan tetapan Deskripsi
Sebagai
tambahan kedua
penyelesaian yang macam
konsekuensinya,
tetapan untuk
baris (rekord) yang memuat
semua atau paling untuk
dari sejumlah
banyak
sejumlah
problema
diperlukan
biasa.
untuk
suatu
spektrum
tetapan Data
problema suatu
disusun
untuk program
°
dari
perhitungan
GRACE-I.
B dhi. diberi M 1 == =faktor 7serapan 5serapan 5 KOMENTAR Banyaknya bangkit material Banyaknya Koefisien bahan atau massa material linier daridari material Banyaknya Koefisien kelompok tenaga massa tenaga material :;::;5, ::;10, 1 20, ::;ke-m :; ke-m M =bisa sama DEFINISI i ::; I, nol 1 :; jika m ::;C, M, dengan SIMBOL I
285
energi
sinar
bahan dan faktor bangkit
pada Tabel 2.
yang diperlukan
(DelD)mi
pada energi dan
data pustaka yang bisa dikompile
menspesifikasi
data ini dapat dilihat
Tabel 2. Data masukan
yang bergayut
yang
seluruh tertentu.
l'er!Jil1l11;':OI1
1'(,/(,/1/ul1,111
/'udl"1julllo
dari 3, sumber dalamhasil material ke-mdaerah 30 meneetak akhir dan Tebal Tipe sumber material daerah untuk ke-r, untuk leml daerah daerah ke-r ke-r Banyaknya titik mesh dalam daerah ke-r M 0, hanya Faktor Banyaknya Nomor Tampang dari faktor meneetak konversi identifikasi eetak bangkit sera daerah luaran dari pan hasil problema untuk fluks makroskopis akhir untuk tenaga daerah kesaja daerah laju (persoalan) dosis ke-r untuk ke-r untuk daerah (Iihat ossC, Tanpa ~ ~ Bab N, Pr Sr ke-r. ~I, ~ komentar 10 3 2 Tetapan yang seeara normal dengan C2 satu Tenaga yang dihasilkan dalam kelompok tenaga ke1,C)mi meneetak Tetapan jumlahan Koefisien hasil yang dua akhir, harganya yang suku digunakan daerah eksponensial sam dan asama dengan dalam tenaga dari penyajian satu faktor pembangkitan 1 jika bangkit =jika ;;Mr Data ~ untuk 1(bilangan b0per-hitungan ~bahang B laju dosis Cukup jelas Faktor konversi yang digunakan dalam perhitungan 32767 bulat) Bisa Br ~ B, mem-punyai nol =untuk 0 jika(ES, =harga 0harga = 0, = tidak dihitung ~;~, 1C2 ~~=bisa mharga ~bisa M, G)mi 1'-' ~ ~0punya I,~ yang mempunyai (E 2, ermal dalam material ke-m, daerah harus diberikan setelah data = Pr = p, Pr = misalnya: C, = 1,6021 x 10ntuk sis {Iihat kasus persamaan berikutnya (28)} dam masuk sama (1), (8) dengan dan untuk (9)} kasus nol jika berikutnya Data Pustaka tidak dibaea '3 apabila jawabannya R (Ii hat Bab adalah ... ) dikehendaki dalam untuk daerah ke-b kelompok ke-; {Iihat ofaktor jika N, bangkit = O. Jika b,n {Ii N, untuk ~tenaga 0persamaan setiap dan B, = 0, k, Ir C2 ema 10 (Lihat Nr juga Tabel3, 4 dan 5!)untuk satuan watt/gram hat (28)}persamaan
286
dUll
daerah erah ke-r dari sebuah ung, lemlke-n hr (C2)r
ISSN U~:i1-:i::n
Prosidlng ~\l'/II1I1(1r f fa.H! /'(/111..'1111"/1P 27HR {Ohlll1 ]no.J
Fluksfaktor neutron termal di digunakan batas sebelah luar Bisa dari daerah di=B, mana =R. dan =0= O. Rapat Tipe massa bangkit daerah yang ke-r, digunakan Igram/em'l untuk hr 0,harga Untuk 1 ::; Cukup berupasebuahpapand~ar Hanya jelas diperlukan daerahbrn ::; 1 sumber ::; nNr::; =untuk 0=0diandaikan jika SrBr =daerahpunya daerah ke-r untuk dalam C::')r Jejari Bisa punya harga 0Untuk Jika Sr 0 dilaksanakan I Fluks neutron termal di batas sebelah dalam dari = tak 0perhitungan mempunyai harga kerueut dengan terpaneung dapat daerah sumber, brn bisa takhingga, sehingga
Untuk kasus RSG-GAS, Tabel3.
Data masukan dan
data problema problema
laju pembangkitan
RSG-GAS
dengan
diberikan
yang diperlukan bahang
program
radiasi
G RACE-!
dalam Tabel untuk
gamma
kalkulasi (GH)
LO R 10 Notasi C1 C2
287
laju dosis (RD) sistem
tcrubah;
Oari sentral teras mcnuju J,e arah BLOK reflektor untuk 7010 2701untuk 1.6021E-03 1 GH 0 RD
pada
3 s.d. 5.
Be (berilium).
reaktor
ISS" 085~-527S
Perll/ful1g0H
!'t.'!cl11oluIIJ
dOH
P'''(JldpmIO
62Be Air 4 Be 23 5 1AI 10 182.86 .3 ..Spesifikasi ... _20 _Air 45 _____ 7
II
3 7.71 4 21 AirCIP Br N~ Pr Mr Ir ___ $L_.
tVr _
4 daerah yang ditinjau.
2
1
4
10
3
10
•..•_.•, •• '.·h •••.~ ..•,•• ·._
!n._
._., 0.0222
0.12095
~
~
..... 0.01386:
- .. - ..
un.-----
't
+-----L-----I--------:?-----------4---
L
__ . .
0.0222
i
.
.. 2 .
0.0222
c= 2)r
. 5 35.9~_2E:-+:1~ , 2.738 90E+1 ~ ._?_~Q}_?~E: -+:~~,~_:~2_§<\9E:.'+}~~ ~5964 7 E.+}} :_<\J_~?}5._E:'+_~:?:~: 358 95E -03
0N/A N/A 0 2
1.848 N/A 0
2801 ?4_E+1}1~.42640E+13:
0.001137
• 100009E:-+:l~;
0
2738§'9E+13'
_ .-
(:-1)r
hr
5.35942E+13.
:? g.0011~?
4
2
4
10
359647E+13L~73215E+12
0.9982
~r
Brn
Tabel -t.
Data masukan dan
problema
laju pembangkitan
RSG-GAS
dengan
yang diperlukan bahang
program
radiasi
GRACE-!
untuk gamma
kalkulasi (G H) pada
laju dosis (RD) sistem
reaktor
terubah;
Oari sentral teras menuju ke arah ke perangkat ELEMEN Be (berilium). untuk 2untuk 5 011GH 0RD 10 E-03 1.6021 50 LO R 10 Notasi C2 C,
Spesifikasi
Oaerah yang ditinjau:
288
!'rosuling 7'';11111
Seminar!
fast! Pellelirian
ISSN I)S5~·:i::7X
P 2TRR
::nn~
2 0.0222 ... •m
(1)1)r (~2)r
.
-
~~QQQQQ!::.~1.~.5:~T196E + 13.~:.§§?2.Q~~~}.?:88~?o.!::.+.1.3...2..8~30~1:::.13 .. i 5.47196E+1},
368920E+13
L2.:8??2.QE:,~.1},2843.06§+1},
}}T()3~§~03.
hr
p, Br.n
Tabel5.
Data masukan
problema
dan laju pcmbangkitan RSG-GAS
yang diperlukan bahang
untuk kalkulasi
laju dosis (RD)
radiasi gamma (GH) pad a sistem reaktor
dcngan program GRACE-l
terubah;
Dari sentral teras menuju ke arah ke permukaan
kolam reaktor.
27 71 1.6021 00 E-03 01untuk untuk 1GH0 RD
R 10 LD C, Notasi C2
21 4 30.0 4 320 3 4 10 10 10 Teras Air 5 7 AI/air Air 6N/A Air 8.14393E+13 160 455 0.0222 2 80 2 0.01386 2 40 6.4 0.0222 35.67 N/A N/A 35.67 N/A 35.67 1.10632E-06 104568E-25 2.79012E+05 2.6989 0.9982 0.9982 0.9982 0.12095 8.14393E+13 1.00000E+14 1.10824E+14 3.10707E+11 1.10824E+14Daerah 3.10707E+11 2.79012E+05 1.10632E-06 Spesifikasi yang ditinjau. N, 2
289
1.04568E-25
0
ISS~ (J854·5~7S
l'elt!l11uhan
jJerhill1l1gon
dOH
Pl/djidjonfO
HASIL DAN PEMBAHASAN Pada
penelitian
semua daerah keduanya,
ini, laju pembangkitan
yang diberikan,
telah diperoJeh
serta cetak
dengan
seluruh
di setiap
daerah
Cetak sumber
sumber
daerah
memberikan
dalam Acuan
pad a laju pembangkitan
oleh kelompok
dijumlahkan
luaran terakhir
sumbangan
atas seluruh
yang memberikan
dosis total di setiap titik yang mengambil Metode
maupun
dari spesifikasi
untuk
[10] s.d. [19]. Contoh
luaran hasil akhir diberikan
sebagai
Pada hasil perhitungan laju dosis radiasi gamma •
Laju pembangkitan
•
Laju dosis radiasi
daerah
atau
bahang
atau
energi,
dijumlahkan
atas
kelompok
rutin cetak
pada kesimpulan
bahang gamma
bahang
total atau laju
masalah.
luaran yang dikehendaki,
luaran dari energi dan daerah
diindikasikan ditambah
cetak
berikut.
ini, laju pembangkitan
dinyatakan
energi.
laju pembangkitan
tempat
cetak
di setiap titik mesh dari tiap daerah
sebagai
berikut:
dinyatakan
dalam
dinyatakan
bahang
(pemanasan
gamma)
dalam satuan rad per jam.
2 Tebal 1 3 LAJU Delta P£MBANGKITAN BAHANG :X= =23 1.300 :.130 1.667 : 6.95569£-01 1.38359£+00 8.72034£-01 5.59156£-01 > 4 Nama File 10.000 7.710 Masukan 6.50651£+00 1.17751£+01 2.89787£+00 2 1.13801£+01 1.928 1.63654£+00 1.64108£+00 1.06694£+01 1.07753£+01 1.96150£+00 9.37435£+00 1.14459£+01 1.18677£+01 2.35901£+00 .313 .650emem. 1.09460£+00 rsg gas_gh_x.lnp 9.53989£+00 1.38651£+00 Qut\RSG_GAS_GH_X.OUT
;;
etak Daerah Nama akhir File Keluaran
ah
290
dan
satuan Wig (baca: watt per gram).
I. Pemanasan gamma dalam arah X (menerobos B 10k Reflektor Be)
;
dalam
sbb.
sumbangan
dalam
laju dosis
dalam perisai.
luaran Daerah
dalam perisai,
Cetak
titik mesh
total dan atau
Juaran baik untuk energi
keterangan
Cetak luaran Energi memberikan laju dosis
bahang
;
; ;;
7 5 taSCIIIIIW,. 6 Del Delta =20.000 Tebal Teba1 1.30174E-01 :X= 182.860 em em. I' 27RR 2.27094E-02 1.00100E-01 3.59881E-02 7.71205E-02 2.82321E-02 5.000 2.87275E-04 2.000 1.250 2.58932E-03 7.39314E-06 9.23595E-03 1.07498E-04 8.22657E-04 3.48830:::-01 4.33492E-01 3.90510E-01 4.62325E-02 1.45360E-06 1.73993E-05 1.69469E-01 2.21383E-01 3.23517E-06 4.79248E-01 Pro.",ling I18.286 hIS/I Pcne/llian Daerah
ISSN ()85~·527X
--
Sebagai ilustrasi dari hasil perhitungan
numerik dari judul di atas, lihat Gambar 9.
2. Pemanasan gamma dalam arah Y (menerobos Perangkat Elemen Be)
;;;
XTebal 2 1 2.025 .650 em. 1.88961E-04 3 4= 200.100 1.95691E+00 1.620881>00 2 Eem. 2.100 > Delta Nama ;File 20.010 Masukan 2.93512E+00 6.12537E-04 1.300 4.63483E-02 2.22606E-03 = em +X 00out\RSG Teba1 16.200 1.19858:::+01 6.51596E+00 7.55619E-01 2.430 2.74135E-01 1.08641E+01 1.15844E+01 1.32404E+00 3.44083E-01 1.16563E+01 1.20751E+01 9.53194E+00 9.99052E-01 5.77203E-01 ;.37054 2.025 Delta = 5 1.93324E-01 1.42005:::-06 24.300 LAJU PE~JBANGKITAN BAH,L,,'G 9.37491E-03 1.09887E+01 9.72963E+00 1.78086E+00 2.19011E-01 2.27897E-05 8.63744E-06 3.43045E-06 GAS_G~_Y.OUT rsg_gas_gh_y.inp
tak Nama akhir File :
Keluaran :
Daerah
:
Sebagai ilustrasi dari hasil perhitungan
291
numerik dari judul di atas. lihat Gambar 10.
/\'r!1IIUl1g011
1'<.'1<.'1110/1011 dOll
l'u,(j/(ljol1lo
3. Pemanasan gamma dalam arah Z (kc Permukaan Kolam) > Na~a File Masukan
rsg_gas_gh_Z.lnp
> Nama File Keluaran
out\RSG GAS GH Z.OUT
Cetak akhir
Daerah : 1
LAJU P2MEANGKITAN 3AHANG
; Tebal =
30.000 em
;
De 1 t a X
3.000 em.
1.21123E+Ol
1.84681E+Ol
2.10097E+Ol
2.22759E+Ol
2.28796E+Ol
2.29109E+Ol
2.23462E+Ol
2.11388E+Ol
1.86958E+Ol
1.25762E+Ol
Daerah : 2
; Tebal =
3.~4465E+OO
~.62355E+00
; Tebal =
Daerah : 3
6.400 em
; Delta X =
1.92905E+00
1.46045E+00
1.600 em. 1.10235E+00
; Delta X =
40.000 em
4.000 em.
1.48244E+00
1.06319E+00
7.60427E-Ol
5.44643E-01
3.89988E-01
2.00973E-01
1.45058E-Ol
1.05253E-01
7.68490E-02
5.64899E-02
Daerah : 4
; Tebal =
80.000 em
; Delta X =
3.115972-02
1.755712-02
1.003902-02
5.833442-03
~.J'7392-03
1.~7223E-03
7.91398E-04
4.99424E-04
3.192962-04
Daerah : 5
; Tebal
160.000 em
3.192962-04
1.35127E-04
5.95154E-05
2.71528E-05
1.28044E-05
3.117742-06
1.60317E-06
8.450362-07
4.55670E-07
2.508612-07
Daerah : 6
; Tebal =
; Delta X
320.000 em
3.45024E-03
16.000 em.
=
; Delta X =
6.22785E-06
32.000 em.
~.SJS61E-07
8.02858E-08
2.73032E-08
9.74631E-09
3.61592E-09
5.4~9~42-10
2.17450E-IO
8.86001E-11
3.66250E-l1
1.53240E-l1
Sebagai ilustrasi dari hasil perhitungan
2.79582E-01
8.000 em.
5.648992-02
=
2.30676E+Ol
1.38373E-09
numerik dari judul di atas, lihat Gambar 11.
4. Laju dosis gamma dalam arah X (menerobos Blok Reflektor Be) > Nama File Masukan >
Nama File Keluaran
rsg_gas_rd_X.lnp out\RSG GAS RD X.OUT
- --
Cetak akhir : LAJU DOSIS RADIASI
Daerah : 1 5.35867E+08
Daerah : 2
; Tebal = 6.42560E+08
; Tebal =
7.710 em 7.57591E+08
; Delta X = 8.84943E+08
23.130 em
; Delta X =
1.928 em. 1.01645E+09
2.313 em.
8.89245E+08
1.05879E+09
1.14898E+09
1.19907E+09
1.22236E+09
1.206582+09
1.16562E+09
1.09311E+09
9.69080E+08
7.07617E+08
292
1.22450E+09
perhilungan
;
7 3 5 4 Teba1 Delta Tebal 6 =20.000 :.01022£+06 5.000 4.25142E+07 1.46874E+07 2.000 8.24751E+07 2.35451E+07 1.66698E+07 5.25401E+07 6.54610E+07 3.46529£+07 1.967302+07 em. 10.000 1.300 18.286 2.12138E+08 1.667 1.57303E+04 9.20495:::+05 2.58545£+08 2.923742+04 5.05228E+08 5.86599£+08 3.18862£+08 3.98254E+08 5.54383E+04 4.36726E+05 4.58728E+06 1.11493:::+07 1.76697E+08 .650 ; Delta ;Pe!1e1l1WlI em e:-:1 XP :!TI
Pro,\icbng
ISSN ()S~~·~::'7X
.\\_'/11111(11'
numerik dari judul di alas. lihal Gambar 12. Daerah Daerah
5. Laju dosis gamma dalam arah Y (menerobos Perangkat Elemen Be) >
Nama File Masukan
rS9_9as_rd_y.inp
>
Nama File Keluaran
out\RSG GAS RD Y.OUT
Cetak akhir
Daerah
1
5.20375£+08
Daerah : 2
: LAJU DOSIS RADIASI
; Tebal =
8.100 em
6.43792E+08
7.63393E+08
; Tebal =
24.300 em
; Delta X = 8.96312E+08
; Delta X =
2.025 em. 1.03401E+09
2.430 em.
9.05432E+08
1.08098£+09
1.17277£+09
1.22054E+09
1.24314£+09
1.22571E+09
1.18344E+09
1.10846E+09
9.78857E+08
6.99894E+08
Daerah : 3
; Tebal =
7.25837E+08
5.04542E+08
3.77728£+08
1.36563£+08
1.09526£+08
9.20250E+07
Daerah : 4 1.13433E+08
Daerah : 5
; Tebal = 1.06278E+08
; Tebal =
; Delta X =
16.200 em
2.88794E+08
1. 300 em
Delta X
1.24451E+09
2.025 em. 2.21563E+08
1.73068E+08
.650 em.
9.52777£+07
200.100 em
; Delta X
20.010 em.
1.09833E+08
2.354972+07
5.84850£+06
1.65912E+06
5.25274£+05
6.68976E+04
2.61454E+04
1.07254E+04
4.58859E+03
2.03657£+03
Sebagai iluslrasi dari hasil perhitungan
293
1.81159E+05
numcrik dari judul di atas, lihat Gambar
J
3.
ISS'\
OS54·527S
Pcr/lllungoll
Pele111uhdll dUJ1
I'lIdjldJ{l/110
6. Laju dosis gamma
;
I
tak akhir NaITca File Keluaran
dalam arah Z (ke Permukaan
Kolam)
:
1 2 Delta X=: 320.000 =GAS LAJU out\RSG 4 Tebal Teba1 3 :, 6 DOSIS RADIASI RD Z.OUT 3.32116E+05 7.6466E-05 5.009332+05 160.000 30.000 40.000 80.000 6.400 16.000 32.000 4.87907£+02 5.22996E+08 4.30178E-02 3.000 4.000 8.000 1.41125E+09 1.76029£+04 3.548712+07 8.03043E+07 2.66870E+03 8.93436E+00 1.90336E+08 4.75092E+06 1.88935E+09 1.50877E+05 1.69362E+02 1.600 1.00975E+09 4.58159E+08 2.11768E+07 5.83018E-01 2.30174E+09 4.63135E+07 2.31088E+01 2.5508~2+08 7.75934E+06 8.45291E+02 3.53385E+00 1.42233E+08 2.94627E+06 2.27872E+09 2.37378E+09 7.12639E+04 9.15301E+03 7.94896E+08 2.41889E-01 6.08026E+07 1.48828E+03 6.14698E+01 3.4153~E-08 1.27880E.,-07 2.18248E+09 6.44391E+08 1.01513E-01 emem. 2.34890E+09 1.95315E+09 2.14257S+09 3.48535E+04 I >rsg_gas_rd_z.J.np Nama : File I1asukan : 1.18238E+06 :
;; ;
Daer-a:,
Sebagai ilustrasi dari hasil perhitungan
Hasil
hitung
laju
terse but di atas serta dirangkum •
pemanasan dengan
laju dosis
memperhatikan
seperti
tampilan
tertera
pada
pada Gambar
14.
butir
1 s.d. 6
9 s.d.
14 dapat
tangki
reaktor
sbb.:
Laju pembangkitan
bahang
1.4 x 10.6 watt/gram,
watt/gram
sedangkan
radial di permukaan yang dalam dan
dinding
arah aksial
adalah:
di permukaan
:::;:
4 m di bawah
air :::;:9,0 x 10.14
.
Laju dosis radiasi reaktor
gamma
air :::;: 1,5 x 10.11 watt/gram
permukaan
•
dan
numerik dari judul di atas. lihat Gambar
gamma
radial menemblls
:::;:1.6 x 104 rad/jam,
yang
Blok Be di permukaan
menemblls 294
elemen
dinding
tangki
Be :::;:2,0 x 103 rad/jam,
Pros;dmg
flusil
Se11l;1101"
f'l'neliflan
ISSN
P 2TNN
IJX5~-5~7X
Tall/Ill :O().f
sedangkan 2
yang dalam arah aksialadalah:
rad/jam
dan di permukaan
Harga nominal daya
aksial
dan
terantisipasi)
ini selama
radial,
telah
to (0
<6
(0
tak
dan
laju dosis
air::::: 4,3 x 10'
= 0,074 mrad/jam.
daya normal menunjukkan
terimbangi
mempertimbangkan
pemuatan
bahwa lebih
pada puncak
daya
lokal di luar perisai
~.l "I~
1.E-01 11E-03 E+02 1E-02 1E+00
E-05 01 E+0111.E-04
---t-----r--.. --I~ '--...
'-
1--. ----
lJ
-
arah ke Blok ,efte,:1or Be
~
1.E-06 50
o
100
150
200
250
posisi dari pusat teras. )( (em)
Gambar 9. Pemanasan gamma dalam arah X (Blok Reflektor Be).
to
,"" \
1.E+00 1.E+02 1E-03 1E-02 1E-04 1.E-01 '-r--.. '--...1--~I--1E-05 .~ 1.E+01 "---arah ke perangkat elemen r
-= :: .!. ~ ~,:,'"E ::: 0 ..::
LJ
~~
toto
I
~--I I I I I I
f_
Be
I
•.•..••.•...
1.E-06 o
50
100
150
200
posisi dari pusat teras, x (em)
Gambar 10. Pemanasan gamma dalam arah Y (Perangkat Elemen Be).
295
(transien
biologi
7,5 x 10.6 mSv/jam.
lebih kecil daripada
.~ ;, :::~ .!. ,:,
air::::: 7,4 x 10-5 rad/jam operasi
daya
4 m di bawah permukaan
250
masih
I~~N OR5-1-527S
l'erllllullKOIJ
I'eh'malulli
I'lIdjllJ}C1Il1O
Q = 160106"10-28"
1lE-04 E'02 E-11 E-03 .:: E-02 E-09 E-07 ~ 1111.E-06 1.E-OS 11 E-Oa E-10 '" 1'"1E-14 ;;; 1;;; E'OO E-13 E-01 E-Ol ~ §" E-12 ,,-'38711 i'-.. "-..
0 !:
l
-
den an R2 .........
-
~
0.996639
-
arar, he permukaan
air
--
Ekstrapolasi dalam deret daya
o
100
200
300
400
500
600
700
. posisi dari pusat teras, "
800
900
1000
(011)
Gambar 11. Pemanasan gamma dalam arah Z (Permukaan kolam).
..;
-;0-
,;
~..Q
E-07 11 E-10 E-06
I--'-vh ---.
-
---. ---.. .---.... ---. r--....•..
Q
1 E+OS 61.E-04 1.E-09 1 E-oa
"-
1\
....•..
-
.,."
ke Siok refiek10r Be
~
50
100
150
200
250
posisi dari pusat teras, "(an)
Gambar 12. Laju dosis gamma dalam arah X (Slok Reflektor Be).
"F
lE-l0 .:. 1.E-07 Q'" .g .~ 1.E-06 1.E-05 1.E-03 1.E-04 '" 1.E-09 1.E-Oa
'"
~ '-- :--,
....... "---:---.. r•...... --.. ........ ........ r--....
-
I
I
I
Be
--
["-... .rah ke perangkat elemen ~
.......1'-..
o
50
100
150
200
posisi dari pusat teras, x (em)
Gambar 13. Laju dosis gamma dalam arah Y (Perangkat Elemen Be).
296
250
(/011
Pros;dil1g
~\·I.'m/JIar Ilasl/
PClJellftan
ISSN OS5~-)C7S
P 2TRR
T"hlll1 200./
1 E+l 0 .~
'-.. '"
D = -denQan
--.. I~ I'--.. I --..
•.•.••.. 1 E+09 dalaen...•...... deret day a 1.E+08
I
Eksa'poiasl
II IIarahII keI permukaan
h
x·13 3601
air
.•.••..•..
1 E+07 ::
-
1 71212+10+36• Fl2 = 0.995705
1 E+06
!;
1 E+05
~
1 E.+04
;; ..;
1 E+03 1 E+02
.~ ::
1 E+01 1.E+00
~
1E-Ol 1.E-02
lE-03 lE-04 1.E-05 100
o
200
300
400
posisi
500
600
700
800
900
1000
x (em)
dari pusalle'aS,
Gambar 14. Laju dosis gamma dalam arah Z (Permukaan kolam).
KESIMPULAN
DAN SARAN
Hasi I-hasi I terine i dari laju pemanasan
nuklir)
perh itungan-perh
didokumentasikan
dipertimbangkan.
sebagian
besar
pendingin sekunder
saja
hanya
Radiasi
gamma
disebabkan
dan oleh
oleh
aktivasi
di atas kolam reaktor
perisai
(Lihat aeuan
pad a perisai air yang besar (tebal dan dalam), perlu
itungan
[10] - [19]).
hasil-hasil
yang berasal
nom inal dan
Dengan
mengacu
radiasi neutron di atas kolam reaktor tidak
di atas kolam
pendingin
(laj u dosis
reaktor
selama
pengaktifan
itu sendiri.
operasi
neutron
Radiasi
normal
di dalam
air
primer
dan
gamma
dari teras reaktor juga dapat diabaikan.
UCAP AN TERIMA KASIH Penulis komputer Atomic Baller
terima
kasih sebesar-besarnya
yang saya gunakan International),
telah
membantu
radiasi reaktor
untuk penelitian
dengan
Uuga dari Atomic
langsung perisai
ucapkan
program
dengan
dalam
ini.
297
para penulis
ini, yaitu Mr. Duncan
GRACE-nya
International), penulis
kepada
dan kepada
program
menyelesaikan
AIM-nya tugas
aseli program
dan Mr. Speir (dari Mr. Flatt dan Mr. yang secara penelitian
tidak
mengenai
Pcrhr/1/l1gclll
f'ch'",,1IulI1
dun
J>udjj,(JW1T()
g
DAFTAR PUSTAKA
[I] D. S. DUNCAN
and A. B. SPEIR,
Designed
for Computing
Shields".
NAA-SR-3719,
International,
"GRACE-I:
Gamma-Ray Physics
An IBM 704-709
Attenuation
and
and
Mathematics
Heating (54
Program
in Reactor
pages),
Atomic
A Division of North Amertican Aviation, Inc., P. O. Box 309,
Canoga Park, California,
U.S.A., Contract: AT(II-I)-GEN-8,
(issued: June
30th,
1959). [2] H. P. FLATT AND D. C. BALLER, "The AIM-6 Code: A One Dimensional Diffusion Equation Code", NAA-SR-Memo-9204,
An NAA Program Description,
Errata and Addenda (January 1964). [3] SAR Team, "SAFETY REACTOR RSG-GAS", [4] JOHN R. LAMARSH, Addison-Wesley
ANALYSIS
REPORT (SAR) FOR MULTIPURPOSE
September 1989, Chapter_, "Introduction
Publishing
page _ -_.
to Nuclear Reactor Theory",
Company,
Inc., Reading,
I st edition,
Massachusetts.
USA
(1966), Chapt.-8, p.257-260 and Appendixes. [5] JOHN
R. LA MARSH,
Addison-Wesley (1982). Chapt.-l [6] ANL Scientist
"Introduction
Publishing O.
to Nuclear
Company,
fnc.,
Engineering".
Reading.
2nd
edition.
Massachusetts,
USA
p.4 72-531 and Appendixes.
Working
Edition. Argonne National
Group,
"Reactor
Laboratory,
Physics Constants".
ANL-5800
3rd
operated by The University of Chicago.
Under Contract with the U.S. Atomic Energy Commossion, Published by United States Atomic Energy Commission
(USAEC), Division of Technical Information,
Chapter VII (July 1963). [7] R. G. JAEGER et aI, "Engineering
Compendium on Radiation Shielding", Vol I,
New York (1975), p.178-238. [8] JAMES
WOOD,
"Computation
Methods
in Reactor Shielding",
1st
edition,
Pergamon Press Ltd., England (1982), p. [9] PUDJIJANTO Gamma
Primer
Diferensiabel", [10] PUDJIJANTO neutron
MS., "Penentuan Parameter Regresi Pad a Spektrum Agihan Foton Hasil
Belah
Seketika
Sebagai
Fungsi
Kontinyu
dan
Dokumen intern (tidak dipublikasi, 9 Januari 2004). MS., "Data masukan dan hasil keluaran dari perhitungan
RSG-GAS
pada sa at operasi 298
dengan tingkat daya nominal
fluks
30 MW
/Jrosull11g SemllWr
//(1sll
P2TRR
Pel1eli'W/1
"""111 :'()()./
(termal)
melalui
menggunakan
CIP,
program
Komputasi
Internal
BA TAN, kawasan [II]
PUDJIJANTO
PUSPIPTEK,
MS.,
"Data
horisontal,
dihitung
dengan
MODAIM-6.2,"
Dokumen
I Hasil
Kegiatan
BPTR,
P2TRR,
Radiasi
Serpong
(2004/2005),
masukan
dievaluasi
dari pusat teras (melalui
Reflektor
Be
Perisai
Serpong
PUDJIJANTO
MS.,
dengan
&
(termal),
dievaluasi
dari pusat teras (melalui
Kelompok
Perisai
Serpong
PUDJIJANTO
MS.,
neutron (termal),
RSG-GAS
Serpong
dengan Kegiatan
MS., radiasi
tingkat
CIP) dalam
pusat
nominal
fluks 30 MW menuju program
Komputasi
Internal
BA TAN.
kawasan
P2TRR,
, tidak dipublikasi. dan hasil keluaran
teras
dengan dalam
tingkat arah
dari daya
vertikal
nominal
fluks
30 MW
ke at as menuju
menggunakan
4 Hasil
Kegiatan
Komputasi
BPTR,
P2TRR,
BA TAN,
perhitungan
program
komputer
Internal kawasan
ke
Kelompok PUSPIPTEK,
, tidak dipublikasi. "Data gamma
arah horisontal
Komputasi
Kegiatan
BPTR,
perhitungan
menggunakan
dengan
masukan bahan
daya nominal
menggunakan
kawasan
arah horisontal
dihitung
& Dosimetri,
(2004/2005)
PUDJIJANTO
dengan
dari
Internal
BAT AN,
daya
dengan
3 Hasil
masukan
Dokumen
Radiasi
Pemanasan
"Data
program
Komputasi
dari
CIP) dalam
Dosimetri,
(2004/2005)
kolam reaktor,
MODAIM-6.2," Perisai
&
menuju
menggunakan
P2TRR,
tingkat
dihitung
pad a sa at operasi
dievaluasi
Permukaan
dengan
Dokumen
Radiasi
PUSPIPTEK,
operasi
Be (berilium),
MODAIM-6.2,"
30 MW
arah horisontal
dan hasil keluaran
pada
komputer
nominal
fluks
, tidak dipublikasi.
RSG-GAS
Perangkat
perhitungan
daya
Kegiatan
BPTR,
neutron
ke Elemen
dengan
2 Hasil
masukan saat
dari
CIP) dalam
Dosimetri,
(2004/2005) "Data
tingkat
dihitung
Dokumen
Radiasi
PUSPIPTEK,
operasi
(berilium),
MODAIM-6.2,"
tidak dipubIikasi.
dan hasil keluaran
(termaI),
Blok
saat
& Dosimetri,
Perisai
pada
Kelompok
[14]
Kelompok
arah
RSG-GAS
komputer
[13]
komputer
dalam
neutron
ke
[12]
dievaluasi
dan
sruktur
perisai
30 MW (termal), menuju
hasil
keluaran RSG-GAS
dievaluasi
ke Blok Reflektor
program
komputer
GRACE-I
Internal
Kelompok
Perisai
299
perhitungan
pad a saat operasi
dari pusat teras (melalui Be (berilium),
terubah," Radiasi
dari
dihitung
Dokumen
5 Hasil
& Dosimetri,
BPTR,
ISS:\ OS54-Sc7S
Pt!,.'llllm~(J11
Pc/emahaIJ
don
1'11(1)1<1101110
P2TRR,
BA TAN,
kawasan
PUSPIPTEK,
Serpong
(2004/2005)
,
tidak
dipublikasi. [15]
PUDJIJANTO Dosis
MS .. "Data
radiasi
gamma
tingkat
daya nominal
dalam
arah horisontal
menggunakan Komputasi
[16]
dengan
RSG-GAS
GRACE-I
PUSPIPTEK, "Data
daya nominal
Be (berilium),
Serpong
(2004/2005)
sruktur
perisai
komputer
GRACE-I
Kelompok
Perisai
Kegiatan
Komputasi
Internal
P2TRR,
BA TAN.
kawasan
PUSPIPTEK,
(melalui
dihitung
CIP)
dengan
6 Hasil Kegiatan BPTR,
P2TRR,
dari
perhitungan
RSG-GAS
pada
sa at operasi
dari pusat teras (melalui
Perangkat
program
dengan
keluaran
dievaluasi
ke Elemen
Laju
, tidak dipublikasi.
hasil
30 MW (termal), menuju
Dokumen
& Dosimetri,
Radiasi
bahan
perhitungan
pad a saat operasi
terubah",
dan
dari
dari pusat teras
Perisai
masukan
gamma
menggunakan
dievaluasi
ke Blok Reflektor
komputer
CIP) dalam arah horisontal dengan
perisai
Kelompok
radiasi
tingkat
sruktur
menuju
MS ..
Pemanasan
hasil keluaran
30 MW (termal),
Internal
PUDJIJANTO
dan
bahan
program
BA TAN, kawasan
masukan
Be (berilium),
terubah," Radiasi
Serpong
dihitung
Dokumen
7 Hasil
& Dosimetri.
BPTR,
(2004/2005)
.
tidak
dipublikasi. [17]
PUDJlJANTO Dosis
MS.,
radiasi
"Data
gamma
tingkat
daya nominal
dalam
arah
dengan
masukan
dan
hasil keluaran
sruktur
perisai
RSG-GAS
bahan
30 MW (termal),
horisontal
menuju
menggunakan
dievaluasi
ke Elemen
GRACE-I
Kelompok
Perisai
Internal
P2TRR.
BA TAN,
kawasan
PUSPIPTEK,
Laju
pada saat operasi
Perangkat
komputer
Komputasi
perhitungan
dari pusat teras
program
Kegiatan
dari
(melalui
Be (berilium), terubah,"
Radiasi Serpong
&
dengan CIP)
dihitung
Dokumen
8 Hasil
Dosimetri,
BPTR,
(2004/2005)
,
tidak
dipublikasi. [18]
PUDJIJANTO
MS.,
Pemanasan dengan arah
radiasi
tingkat vertikal
menggunakan Komputasi
"Data gamma
masukan bahan
daya nominal ke
atas
program Internal
BA TAN, kawasan
komputer
PUSPIPTEK,
sruktur
hasil perisai
30 MW (termal),
menuju
Kelompok
dan
ke
dari
perhitungan
RSG-GAS
pada
saat operasi
dievaluasi
Permukaan
GRACE-!
dari pusat teras dalam
kolam,
terubah,"
Dokumen
& Dosimetri,
Perisai
Radiasi
Serpong
(2004/2005)
300
keluaran
dihitung
dengan
9 Hasil Kegiatan BPTR,
, tidak dipublikasi.
P2TRR,
Pro.'ildl1lg Seminar Ta/l1l11 :no-/
l/aslll'cIIl'lttlOl1
[19] PUDJIJANTO
P:lTN.R
MS., "Data masukan
dan hasil keluaran
dari perhitungan
Laju
Dosis radiasi gamma bahan sruktur perisai RSG-GAS pada sa at operasi dengan tingkat daya nominal 30 MW (termal), dievaluasi dari pusat teras dalam arah vertikal ke atas menuju ke Permukaan program komputer GRACE-I Internal
Kelompok
Perisai
kolam,
dihitung dengan menggunakan
terubah," Dokumen 10 Hasil Kegiatan Komputasi Radiasi
& Dosimetri,
BPTR,
P2TRR,
BATAN,
kawasan PUSPIPTEK, Serpong (2004/2005) , tidak dipublikasi. [20] ANONIM, "FORTRAN
Programer's Manual', Programing Research Department,
International Business Machines Corporation, New York, U.S.A. (1957). [21] J. J. TAYLOR,
"Application
W APD-RM-217 (January [22] A. FODERARO
and
Sources", WAPD-TN-508 [23] M. &. fANNON,
25th,
of Gamma Ray Buildup Data to Shield Design", 1954).
F. OBENSHAIN,
"Fluxes
from
Regular
(June 16111, 1955).
\iIQATI-cx",
WAPD-P-701. (May
301
15\
1956).
Geometric
