8
Proceedings Seminar Reaktor Nuklir dolam Penelitiau Sains dall Teklwlagi Menuju Era Tinggm Landas Baudung, 8- 10 Oktober 1991 l'PTN - BATAN STUD I PEMBANGKITAN TAMPANG LINTANG KELOMPOK UNTUKPERHITUNGAN REAKTOR Tegas Sutondo Pusat Penelitian Nuklir Yogyakarta - Badan Tenaga Atom Nasional ABSTRAK STUD! PEMBANGKITAN TAMPANGLINTANG KELOMPOK UNTUK PERHITUNG- AN REAKTOR. Dipelajari salah satu cara untuk membangkitkan pustaka tam pang lintang kelompok dari arsip data yang paling dasar (ENDFIB atau JEF). Tujuannya untuk menyiapkan data masukan pada beberapa program perhitungan reaktor seperti ANISN, CITATION dan sebagainya. Beberapa program pemroses terpenting yang digunakan dalam studi ini, aclalah NJOY, Miler, AMP;K-IIclan Scale-3. Disimpulkan bahwa program-program tersebut di atas memberikan hasil yang baik dalam menyiapkan pus taka tampang lintang kelQmpok untuk berbagaijenis reaktor. AHSTRACT STUDY OF GENERATING 'GROUP CROSS SECTION LIBRARIES' FOR REACTOR CALCULATIONS.An alternative method for generating group cross secti~nlibraries from the basic data file (ENDF/B or JEF) was studied. The aim of the study is to prepare input data for several core calculating codes such as ANISN, CITATION, etc. Several important process- ing codes used in this study were NJOY, MILER, AMPX-II and SCALE-3. It is concluded that, the above codes provide a good performance in preparing group cross section libraries for various reactor types. PENDAHULUAN Penggunaan paket-paket program untuk perhitungan dan analisis reaktor umumnya membutuhkan data tampang lintang mikros- kopik dari unsur-unsur penyusun reaktor yang ditinjau. Data tampang lintang ter;'ebut disi- apkan pada satu atau beberapa arsip data yang Iazim disebut sebagai pustaka tampang lintang mikroskopik. Data tampang lintang tersebut mencakup seluruh interval epergi dari fission hingga thermal, yang sudah tereduksi menjadi beberapa kelompok energi (sesuai dengan kebu- tuhan), dan terkoreksi dengan berbagai faktor seperti faktor suhu (Doppler broadening effect), heterogenetinas dari kondisi teras reaktor yang ditinjau dan sebagainya. Selanjutnya data ini menjadi bagian dari data yang diperlukan pada arsip masukan dari program yang digunakan. Proses penyusunan pustaka tampang lin- tang kelompok (group cross section library) ter~ sebut umumnya dimulai dari arsip data yang paling dasar (ENDF atau JEF). Kemudian dila- kukan pemrosesan dengan menggunakan bobe- rapa paket program sehingga diperoleh pustaka data yang dikehendaki. Secara skematik proses penyiapan data untuk perhitungan reaktor ada- Iah seperti berikut: Program perhitungan Dalam makalah ini diberikan salah satu skema cara pembuatan pustaka tampang lintang untuk digunakan pada beberapa paket program seperti ANISN, DOT, CITATION dan sebagainya seperti ditunjukkan pada Gambar 2. 107

STUD I PEMBANGKITAN TAMPANG LINTANG KELOMPOK ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTN_91/Reak... · STUDY OF GENERATING 'GROUP CROSS SECTION LIBRARIES' FOR REACTOR

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: STUD I PEMBANGKITAN TAMPANG LINTANG KELOMPOK ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTN_91/Reak... · STUDY OF GENERATING 'GROUP CROSS SECTION LIBRARIES' FOR REACTOR

Proceedings Seminar Reaktor Nuklir dolam Penelitiau Sainsdall Teklwlagi Menuju Era Tinggm Landas

Baudung, 8 - 10 Oktober 1991l'PTN - BATAN

STUD I PEMBANGKITAN TAMPANG LINTANG KELOMPOKUNTUKPERHITUNGAN REAKTOR

Tegas SutondoPusat Penelitian Nuklir Yogyakarta - Badan Tenaga Atom Nasional

ABSTRAKSTUD! PEMBANGKITAN TAMPANGLINTANGKELOMPOK UNTUK PERHITUNG­

AN REAKTOR. Dipelajari salah satu cara untuk membangkitkan pustaka tam pang lintangkelompok dari arsip data yang paling dasar (ENDFIB atau JEF). Tujuannya untukmenyiapkan data masukan pada beberapa program perhitungan reaktor seperti ANISN,CITATION dan sebagainya. Beberapa program pemroses terpenting yang digunakan dalamstudi ini, aclalah NJOY, Miler, AMP;K-IIclan Scale-3. Disimpulkan bahwa program-programtersebut di atas memberikan hasil yang baik dalam menyiapkan pustaka tampang lintangkelQmpok untuk berbagaijenis reaktor.

AHSTRACTSTUDY OF GENERATING 'GROUP CROSS SECTION LIBRARIES' FOR REACTOR

CALCULATIONS.An alternative method for generating group cross secti~nlibraries from thebasic data file (ENDF/B or JEF) was studied. The aim of the study is to prepare input datafor several core calculating codes such as ANISN, CITATION,etc. Several important process­ing codes used in this study were NJOY,MILER, AMPX-II and SCALE-3. It is concluded that,the above codes provide a good performance in preparing group cross section libraries forvarious reactor types.

PENDAHULUAN

Penggunaan paket-paket program untukperhitungan dan analisis reaktor umumnyamembutuhkan data tampang lintang mikros­kopik dari unsur-unsur penyusun reaktor yangditinjau. Data tampang lintang ter;'ebut disi­apkan pada satu atau beberapa arsip data yangIazim disebut sebagai pustaka tampang lintangmikroskopik. Data tampang lintang tersebutmencakup seluruh interval epergi dari fissionhingga thermal, yang sudah tereduksi menjadibeberapa kelompok energi (sesuai dengan kebu­tuhan), dan terkoreksi dengan berbagai faktorseperti faktor suhu (Doppler broadening effect),heterogenetinas dari kondisi teras reaktor yangditinjau dan sebagainya. Selanjutnya data inimenjadi bagian dari data yang diperlukan padaarsip masukan dari program yang digunakan.

Proses penyusunan pustaka tampang lin­tang kelompok (group cross section library) ter~sebut umumnya dimulai dari arsip data yangpaling dasar (ENDF atau JEF). Kemudian dila­kukan pemrosesan dengan menggunakan bobe­rapa paket program sehingga diperoleh pustakadata yang dikehendaki. Secara skematik prosespenyiapan data untuk perhitungan reaktor ada­Iah seperti berikut:

Program perhitungan

Dalam makalah ini diberikan salah satuskema cara pembuatan pustaka tampanglintang untuk digunakan pada beberapa paketprogram seperti ANISN, DOT, CITATION dansebagainya seperti ditunjukkan pada Gambar 2.

107

Page 2: STUD I PEMBANGKITAN TAMPANG LINTANG KELOMPOK ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTN_91/Reak... · STUDY OF GENERATING 'GROUP CROSS SECTION LIBRARIES' FOR REACTOR

Proceedings Seminar Reaktor Nuklir dalam Peneliti£ul Sainsdan Tekrwlogi Menuju Era Tinggal Landas

CITATION

Gambar 2. Salah satu skema pembangkitanpustaka tampang lintang kelompok.

Pada diagram tersebut, beberapa modul dariprogram NJOY, AMPX-II, serta SCALE-3 ber­peran sebagai pemroses utama. Program NJOYdalam hal ini berfungsi untuk membangun tam­pang lintang kelompok halus (GENDF) atauJEF sedang AMPX-ll ataupun SCLALE-3memproses GENDF lebih lanjut sehingga ter­bentuk pustaka tampang lintang kelompok un­tuk reaktor yang ditinjau.

Baudung, 8 - 10 Oktobel' 1991PPTN - B.4.1'AN

SEKILASTENTANGENDFDANJEFEvaluasi Nuclear Data File (ENDF) dan

Joint Evaluated Fail (JEF) adalah arsippustakayang memuat informasi data mengenai antaralain tampang lintang mikroskopik untuk ber­bagai jenis reaksi dari seluruh nuklida. Data­data ini diperoleh berdasarkan hasil evaluasiantara hasil perhitungan teoritis dan yang di­peroleh dari hasil eksperimen.

Baik ENDF maupun JEF telah mengalamirevisi baik oleh karena terjadi perubahan ter­hadap nilai data yang telah ada, penambahandata baru maupun perubahan format daristruktur'di dalam arsip tersebut. ENDFIB ada­lah sebutan untuk ENDF-3 hingga ENDF-6(yang terbaru), sedang JEF yang merupakanhasil kerjasama antara JEPANG dan negara­negara Eropa-Barat sudah diperbaharuidengan versi yang ke-2 (JEF-2). Di dala~'arsipENDF atau. JEF data tampang lintang tersediauntukjangkau energi yang cukup lebar (10-5 eV- 20 MeV), dalam bentuk tampang lintang Utik(pointwise cross sections). Struktur data di da­lam pita ENDF/B ditunjukkan pada Gambar 1.

MAT I MAT SMF I MF~

MT I MTJ

Gambar 1. Struktur data di dalam pitaENDF/B atau JEF

Pada struktur tersebut data dari material di­klasifikasikan menu rut:'Nom or Material (MAT) yang memuat ~nfor­masi data untuk suatu unsur atau isotop(sebagai contoh, 1276 adalah MAT untukOksigen-16).Nomor .Arsip (MF) berisi jenis data tertentudari MATtersebut (contoh: MF=3 adalah arsipuntuk tampang lintang versus energi, sedangMF=2 adalah arsip untuk parameter-parame­ter resonansi).Nomor bagian (MT) menunjukkan jenis re­aksi (contoh: MT=l adalah tampang lintanghamburan elastik). Data di dalam ENDF

108

Page 3: STUD I PEMBANGKITAN TAMPANG LINTANG KELOMPOK ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTN_91/Reak... · STUDY OF GENERATING 'GROUP CROSS SECTION LIBRARIES' FOR REACTOR

Proceedings Semina/' Reaktor Nuklir dalam Penelitian S"insdan Teknologi Menuju Era Tinggal LaJldas

Bam/ung, 8 - 10 Oktober 1991PPTN - BAT AN

tersedia dalam dua bentuk/mode yaitu bentukbiner dan karakter (BCD). Untuk mengguna­kan data tersebut umumnya diperlukan prog­ram pemroses, yang sudah banyak dikembang­kan untuk berbagai tujuan.

BEBERAPA MODULf.

VANGTERLIBAT

RECONR

Gambar 4. Skema proses rekonstruksi dan lini­erisasi pada RECONR

GambaI' 3. Beberapa Modul NJOY yang terli­bat dalam penyiapan GENDF

'~~1~ '.. ).......,

NJOY

..!•. 3 ,2 . '

~

~5 • ,-'---'-

UNRESR

GROUPR

BROADR

THERMR

III

II

L.

untuk menyatakan l/v. Dalam hal ini, 0 totaltidak bisa diperoleh dengan menjumlahkan ke­tiga komponen 0 tersebut di atas begitu saja,kecuali bila jarak antar titik-titik sangat ber­dekatan. Untuk itu perlu dilakukan apa yangdinamakan dengan proses rekonstruksi danlinierisasi yaitu dengan cara menambahkanenergi kisi pada interval energi yang telah ada,sedemikian rupa sehingga memungkinkan di­lakukan interpolasi secara linier dengan ting­kat toleransi tertentu. Skema proses rekons­truksi dan linierisasi tersebut ditunjukkan pa­da GambaI' 4.

PENYIAPAN PUSTAKA TAMPANG UN­TANG KELOMPOK

Ada banyak versi/skema yang telah dikem­bangkan untuk menyiapkan pustaka tampanglintang kelompok dari ENDF/B atau JEF Salahsatu diantaranya adalah seperti ditunjukkanpada Gambar 2, yang dalam hal ini dimaksud­kan untuk menyiapkan pustaka data untuk be­berapa program perhitungan reaktor sepertiANISN, CITATION dan sebagainnya. daridiagram tersebut, ada 2 proses utama yaitu:1. Penyiapan tampang lintang kelompok halus

(GENDF) dari arsip data ENDF/B atau JEFdengan menggunakan program NJOY.

2. Pemrosesan GENDF lebih lanjut untuk per­hitungan resonansi perisai diri dan konstan­ta sel (pembobotan terhadap pengaruh hete­rogenitas), yang dalam hal ini diproses olehprogram SCALE-3.

Penyiapan GENDF menggunakan NJOYNJOY diakui sebagai suatu sistem pemro­

ses ENDF/B yang cukup baik untuk menghasil­kan tampang lintang titik multigrup. Sejakdikembangkan tahun 1974 hingga kini telahmengalami penyempurnaan berulangkali. Versiterakhir adalah NJOY-89 (diterbitkan pada bu­lan Mei 1989) dimaksudkan untuk memprosesENDF-6. NJOY-89ini ternyata untukpersoalantertentu masih belum bisa berfungsi sebagai­mana mestinya dan akan disempurnakan lebihlanjut. Dalam studi ini digunakan NJOY-87yang masih cukup baik untuk menyiapkanGENDF dari ENDF-4&5 atau JEF yangmelibatkan beberapa modul dengan urutan 5e­perti pada GambaI' 3.Keterangan masing-masing modul adalah se­bagai berikut:RECONR:Berfungsi untuk merekonstruksi tampang Jin­tang (0) resonansi dari parameter-parameterresonansi yang tersedia pada arsip 2 dalamENDF/B atau JEF dan tampang-tampang lin­tang lainnya yang diperoleh berdasarkan in­terpolasi nonlinear. Sebagai contoh, 0 scatte­ring diinterpolasi secara linier untuk menya­takan suatu konstanta, sedangkan 0 tangkap­an radiatif dan fisi diinterpolasi secara log-log

109

Page 4: STUD I PEMBANGKITAN TAMPANG LINTANG KELOMPOK ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTN_91/Reak... · STUDY OF GENERATING 'GROUP CROSS SECTION LIBRARIES' FOR REACTOR

Proceedings Seminar Reakwr Nuklir dalam Penclitian Sainsdon Teklwlogi Menuju Era 1Ynggal Landas

Bandung, 8- 10 Okwber 1991PPTN - BA'l'AN

"'10' 10" LO·' 111 1(1 Id Id 10' HI Id to'[nuI\' .rY)

Gambar 5. Hasil rekonstruksi salah satu tam­pang lintang dari ENDF/B menggunakan mo­dul RECONR

Dari skema terse but, baris ke 1 menun­jukkan 2 titik awal. Pada baris ke dua, di te­ngahnya ditambahkan 1 titik, dan setelah dihi­tung ternyata belum konvergen, demikianseterusnya hingga pada baris ke 4 mulai konver­gen. Proses yang demikian dilanjutkan hinggadiperoleh a yang konvergen untuk seluruhinterval energi yang ditinjau.

Hasil rekonstruksi ini kemudian digabung­kan dengan tampailg lintang yartg telah terse­dia pada arsip 3 dari ENDFIB atau JEF, berupatabel a vs E (PENDF) seperti diperliha tkan padaGambar 5.

BROADR:Berfungsi mengoreksi pengaruh suhu (efekDoppler) terhadap tampang-tampang lintangpada energi ambang rendah. Termasuk daerahambang rendah yaitu tampang lintang padadaerah resonansi yang terpisahkan (lihatGambar 5). Sebagai masukan digunakan ayang berasal dari modul RECONR atau hasilrun modul BROADRsebelumnya. Metoda yangdigunakan dalam hal ini adalah Kernel bro­adening, yang berdasarkan pengintegrasiansecara rinci dari persamaan integral yangmendefinisikan tampang lintang efektif.Metoda ini sangat akurat dalam penanganansemua tampang lintang resonansi maupun nonresonansi. BROADRbisa memproses tampanglintang untuk 10 harga temperatur yang ber­beda.UNRESR:Berfungsi menghitung a efektif pada daerahresonansi yang tak terpisahkan. Dalam hal inidigunakan met ode perhitungan analitik yangberdasarkan rerata dari parameter-parameter

ENDF/ ENDF/ ISIB-V

B-IV

221

201gas bebas222

202H dalam H2O223

203in€lastic H dalam CH2224

204elastic H dalam CH2225

205imdastic H dalam ZrH226

206elastic H dalam ZrH227

207benzene228

208D dalam D20229

209imdastic graphite230

210elastic graphite233

219inelastic Be234

220elastic Be231

229inelastic BeO232

230elastic BeO"235

-inelastic Zr dalam Zrn

236-elastic Zr dalam ZrH

diberikan pada Tabel LGROUPR: .Berfungsi menghitunga rerata kelompokyangterkoreksi dengan efek pemerisaian diri

resonansi dan distribusi statistik yang diper­oleh dari arsip 2 pad a ENDF/B. Untuk isotop­isotop dengan nomor massa menengah dan ri­ngan penanganan untuk daerah unresolved inibisa ditiadakan.THERMR:Berfungsi untuk menghitung tampang lintanghamburan pada daerah energi termal [as(th)],dimana pengaruh ikatan atom-atom peng­hambur di dalam bahan/senyawa maupun ge­rakan atom-atom di dalam gas menjadi pentinguntuk diperhitungkan. Perhitungan as ini me~liputi hamburan elastik koheren, yang biasaterjadi pada bahan jenis kristal seperti grafit,Be, dan BeO, hamburan elastik inheren yangbiasa teljadi di dalam senyawa-senyawa hidro­gen seperti polietilen dan ZrH dan hamburantak elastik inkoheren. Data parameter-para­meter yang diperlukan untuk beberapa nuk­lida dalambentuk ikatan tersedia pada arsip 7(MF=7) dari ENDF/B. Kemudian hasil perhi­tungan ditambahkan pada PENDF yang telahada dengan menggunakan nomor reaksi (MT)antara 221 hingga 250. Contoh MT untuk ham­buran termal dari beberapa unsur/senyawa

Tabel 1. Nomor reaksi (MT) untuk ham­buran termal

"nrnol""dI '

t1'lDf/8- ..•. l.. -;?:):,

, II!, •.,,, "". ~".,~Ii,-__.mooth ;

110

Page 5: STUD I PEMBANGKITAN TAMPANG LINTANG KELOMPOK ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTN_91/Reak... · STUDY OF GENERATING 'GROUP CROSS SECTION LIBRARIES' FOR REACTOR

Proceedings Seminar Reaktor Nuklir dalam Penelitian Sainsdall Teklwwgi Menl/jll Era 1'inggal Landas

(GE:NDF). Sebagai data masukan berupaPENDF yang telah diproses oleh modul-modulRECONR, BROADR, UNRESR, danTHERMR. Dalam hal ini modul GROUPR me­

nyediakan beberapa pilihan pada arsip ma­sukannya, antara lain: struktur kelompok neu­tron sebanyak 17 pilihan struktur kelompokgamma sebanyak 10 pilihan dan fungsi pem­bobot yang akan digunakan sebanyak 13 pilih­an. Sebagai contoh hasil keluaran dari modulGROUPR ini (GENDF) ditunjukkan padaGambar 6 yang dalam hal ini menggunakanstruktur kelompok LANL 187 KELOMPOK,dan sebagai fungsi pembobot digunakanFIBION SPECTRUM , liE dan THERMALMAXWELLIAN, masing-masing untuk daerahen~!rgi cepat/tinggi, daerah resonansi yang ter­pisahkan dan daerah energi termal.

I -,!-~

\.01 ~1 -jJ1 ."1 ,jJ1( ..•u Inql UOIP"S ••••OJ.)

Gambar 6. Bentuk GENDF sebagai hasil kelu­aran modul GROUPR

PemTOsesan GENDF menJadi pus/aka siap pakaiData pada arsip GENDF berupa ko~tanta

kelompok halus masih perlu diproses lebih lan­jut untuk menjadi pustaka yang siap digunakanuntuk perhitungan reaktor. Pustaka ini berisikonstanta kelompok yang lebih sedikit dan ter­koreksi dengan faktor heterogenitas dari reak-

Bandung, 8 - 10 Oktober 1991PPTN - BA1'AN

tor yang ditinjau. Dalam makalah ini disampai­kan salah satu skema proses penyedia pustakauntuk beberapa program perhitungan sepertiditunjukkan pada Gambar 7.

oor

Gambar 7. Skema pemrosesan GENDF menja­di pusta ka siap pakai

Sebagai pemroses utama dalam hal ini ada­lah modul-modul dari program SCALE-3, yaituBONAMI-S, NITAWL-S dan XSDRNPM-S yangaslinya termasuk modul dari programAMPX-ll, yang pernah dikembangkan untukmaksud yang sarna. Sekalipun demikian formatdata pada SCALE-3 masih menggunakan sis­tern AMPX-II untuk itu data dari GENDF perludikonversi ke dalam format AMPX-II Master

Library yang dalam hal ini menggunakan prog­ram MILER (Master Interface Library Maker).Karena umumnya GENDF disiapkan untuknuklida individu maka MLyangdihasilkan ma­sih berdiri sendiri-sendiri. Selain itu bila

GENDF dibuat untuk beberapa harga tempe­ratur maka MILER juga akan menghasilkan

111

Page 6: STUD I PEMBANGKITAN TAMPANG LINTANG KELOMPOK ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTN_91/Reak... · STUDY OF GENERATING 'GROUP CROSS SECTION LIBRARIES' FOR REACTOR

Proceedings Seminar Reakwr Nuklir dalam Penelitian Sainsdan Teklwlogi Menuju Era Tinggal Laltdas

Handling, 8 - 10 Oktaber 1£.'91PPTN - BAT1\N

SYMBOL wI sOURcr M~1,.uSTCR '91~01

GambaI' 8. Contoh hasil keluaran modulNITAWL-S( working library)

2. Untuk membuat konstanta kelompok yanglebih sedikit dengan menggunakan spek­trum fluks yang dihasilkan dari perhitungantersebut sebagai pembobot.

Spektrum fluks netron ini dihitung ber­dasarkan metode Snselainjuga tersedia 3 alter­natifteori lainnyayaitu teori difusi, medium takberhingga dan teori Bn.

Pembobotan tampang lintang bisa dilaku­kan menurut 4 pilihan yaitu:1. Sel (cell)2. Daerah (zone)3. Kawasan (region)4. Sel dalam (Inner Cell)

Rincian teori yang digunakan baik dalamperhitungan spektrum fluks neb'on, penyeder­hanaan kelompok (group collapsing), perhi­tungan sel dan sebagainya tersedia di banyakbuku-buku teks maupun dokumen-dokumen se­perti tercantum pada daftar pustaka.

Hasil keluaran modul ini berupa pustakayang berisi kontanta-konstanta fisik terutamatampang lintang dalam jumlah kelompok yanglebih sedikit dan terbobot. Data keluaran inidapat ditulis dalam beberapa format seperti:AMPX weighted library, CCCC ISOTXS versi 3dan format bentuk kartulBCD maupun binariuntuk program ANISNIDOT/MORSE. Contohbentuk tampang lintang tersebut diberikan pa­da GambaI' 9.

Agar pustaka ini bisa digunakan sebagaimasukan program CITATION yaitu programperhitungan reaktor berdasarkan teori difusimaka perlu diubah ke dabm bentuk CITATIONLIBRARYmenggunakan modul OCTAGN.

faktor Bondanrenko yang akan digunakan padamodul BONAMI-Suntuk memperoleh tempera­ture dependent data. Selanjutnya masing-ma­sing ML ini perlu disatukan menggunakanmodul AJAX (Automatic Joining of AMPX-IIX-section), dan hasilnya berupa satu ML yangmemuat seluruh nuklida yang ditinjau yangakan menjadi masukan dari modul BONAMI-Sdan NITAWL-S. Berikut ini diberikan secararingkas mengenai fungsi dari moaul-modulyang terlibat:BONAMI-S (Bondanrenko AMPX Interpola­tor) dalam hal ini memproses sekumpulanmaster data yang memuat faktor Bondanrenkodan mengadakan perhitungan resonance selfshielding berdasarkan metode Bondanrenko.Dalam hal ini ada 4 sistem geometri yang bisaditangani yaitu sistem homogen, slab, silinder,dan bola sedangkan untuk menentukan faktorDancoff tersedia 8 metode sebagai pilihan.Hasil keluaran dari modul ini berupa ML baruyang juga memuat seluruh data yang berasaldari ML lama, yang tidak diperlukan dalamperhitungan ini.NITAWL-S (Nordheim's Integral TreatmentAnd Working Library production) mempunyaitugas utama memproses sekumpulan data(ML)dan mengubah ke dalam bentuk WorhingLibrary yang akan digunakan dalam perhi­tungan yang berdasarkan teori transpor danMontecarlo seperti KENO-Va dan MORSE. Se­lain itu modul inijuga melakukan perhitunganresonance self shielding berdasarkan metodeintegrasi Nordheim untuk nuklida-nuklidayang mempunyai parameter-parameter reso­nansi ( di dalam ENDF/B).Dalam metode ini <j>(E)yang digunakan sebagaipembobot diperoleh dari penyelesaian persa­maan rapat tumbukan (collision density).Sistem geometri yang bisa ditangani dalam halinijuga terdiri dari 4 pilihanyang sarna sepertipada modul BONAMI-S dan harga faktorDancoffdiambil dari keluaran BONAMI-S. Pa­da Gambar 8 ditunjukkan contoh tam pang lin­tang yang dihasilkan oleh modul NITAWL-S.XSDRNPM-S adalah program perhitungansatu dimensi yang berdasarkan teori transpor.Kegunaan utama yaitu:1. Untuk perhitungan satu dimensi yang meli­

puti perhitungan laju reaksi, harga pribadi,dimensi kritik dan sebagainya ( ada 8 jenispilihan perhitungan).

URANIUM-235

,0

'0'~ '"c~0E..c'0'

.2 u'"V1'"'0''" 0u

JOTAl CROSS S(CTION

Energy (eV)

PLOT

,,0

112

Page 7: STUD I PEMBANGKITAN TAMPANG LINTANG KELOMPOK ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTN_91/Reak... · STUDY OF GENERATING 'GROUP CROSS SECTION LIBRARIES' FOR REACTOR

II>v.o

U

Proceedings Seminar Reaktor Nuklir dalam Penelitian Sainsdan Teknologi Menuju Era. Tinggal Landas

S.OURCl I\.lAi

WQ~K --492501

URANIUM·· 235TotAL CROSS SECTION PLOT

Energy (eV)

GambaI' 9. Bentuk keluaran modulXSDRNPM-S (AMPX-II weighted lib.)

:PEMBAHASAN

Penyiapan pustaka tampang lintang ke­Jompok seperti telah diuraikan di atas terdiridari dua pokok tahap pemrosesan yaitu me­nyiapkan tampang lintang kelompok halus(GENDF) dengan menggunakan beberapamodul NJOY kemudian memproses GENDF le­bih lanjut menggunakan program SCALE-3.

Secara singkat penyiapan GENDF meli­puti beberapa proses sebagai berikut: rekons­truksi data pada ENDF/B ke bentuk PENDF (a"s E untuk seluruh jangkau energi yang di.tinjau) menggunakan modul RECONR, meng­hitung a efektif pada temperatur tertentu (efekDoppler) untuk daerah low thresholdmenggunakan BROADR, menghitung a efektifpada daerah unresolved resonance mengguna­kan UNRESR, menghitung a hamburan padadaerah energi termal menggunakan THERMRdan kemudian mengubah ke bentuk rerata ke­lompok (GENDF). Struktur kelompok energiGENDF bisa disesuaikan dengan kebutuhan/penggunaan melalui sejumlah pilihan yang ter­sedia. Dari struktur kelompok yang demikianmenunjukkan bahwa GENDF masih bersifatumum untuk berbagai penerapan. Dalam halGENDF dibuat untuk beberapa harga

DAFTAR PUSTAKA

Bandung, 8 - 10 Oktober 1991PP1'N - BA1'AN

terriperatur maIm program MILER selain ber­fungsi mengubah ke dalam format AMPXmaster juga akan menghasilkan faktorBondanrenko, yang akan diproses oleh modulBONAMI untuk mendapatkan data ketergan­tungan temperatur.

Selanjutnya BONAMI akan menghitungresonansi perisai diri untuk seluruh nuklidayang pada GENDF mempunyai parameter­parameter Bondanrenko. Selain itu juga diha­silkan TDD dan faktor Dancoffyang akan digu­nakan oleh modul NITAWLuntuk koreksi ter­hadap efek bayangan.

NI'l'AWLselain mengubah AMPX masterke bentuk pustaka kelja juga menghitung reso­nansi perisai diri berdasarkan metode integrasiNordheim bila tersedia parameter-parameterNordheim pada GENDF. Pustaka kerja ini bisaditulis dalam beberapa format yang bisa digu­nakan oleh beberapa program sepertiKENO-Va,MORSE dan XSDRNPM-S.

Untuk penyederhanaan struktur energi kejumlah yang lebih sedikit dan pembobotan ru­ang digunakan modul XSDRNPM-S. Beberapajenis pembobotan yang tersedia bisa dipilihsesuai dengan persoalan yang ditinjau.

KESIMPUlAN

1. Pembangkitan pus taka tampang lintang ke­lompok berdasarkan skema terse but di atasterdiri dari dua tahap penting yaitu menyi­apkan data dalam bentuk kelompok halus(GENDF) kemudian memproses ke bentukpustaka yang siap dipakai oleh program per­hitungan tertentu.

2. Salah satu fungsi dari modul BONAMI-Sdan NITAWL-S adalah menghitung perisaidiri berdasarkan metode Bondanrenko danintegrasi Nordheim berturut-turut. Untukitu adalah mungkin untuk menggabungkanfungsi kedua modul tersebut menjadi satumodul sehingga memperingkas proses.

3. Tahap-tahap proses berdasarkan skema ter­sebut menunjukkan suatu prosedur yang ba­ik dalam menyiapkan pustaka tampang lin­tang kelompok untuk berbagaijenis reaktor.

1. James, J. Duderstadt & Louis, J. Hamilton, Nuclear Reactor Analysis, John Wiley & Sons,Inc. (1976).

2. Reactor Physics Conctants, USAEC Document ANL-5800 2nd ed. (1963).

113

Page 8: STUD I PEMBANGKITAN TAMPANG LINTANG KELOMPOK ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTN_91/Reak... · STUDY OF GENERATING 'GROUP CROSS SECTION LIBRARIES' FOR REACTOR

Proceedings Seminar Reaktor Nuklir dalarn PenelitialL Sainscum Teklwlogi Menuju Era Tinggnl Landas

Bcmdung, 8 - 10 Ohtobcr 1991PPTN - BATAN

3. RKinsey, Ed., ENDF-102 data formats and procedures for the evaluated nuclear data file,ENDF , Brookhaven National Laboratory report BNL-NCS-50496 (1979).

4. MacFARLANE, RE. and MUIR, D.W. NJOY 87, a code system for producing pointwise andmultigroup neutron and photon cross section from ENDF/B Evaluated Nuclear Data, PSR-l71(November 1987).

5. Greene, N.M., et.al.., AMPX a modular code system for generating coupled multigroupneutron-gamma libraries from ENDFIB, March (1976).

6. Panini, G.C. MILER, Master interface library marker, abstract NEA 1198 (July 1988).

7. Westfall, RM. et. al., NITAWL-Sscale system module for performing resonance shielding andworking library production, NUREG/CR-0200 vol. 2, sec. F2, ORNL/NUREG/CSD-2N2 (Oc­tober 1982).

8. Green, N.M. et.al., XSDRNPM-S a one-dimensional discrete ordinates code for transportanalysis, Nureg/CR-0200 vol. 2, sec. F3, ORNL/NUREG/CSD-2N2/RI (June 1983).

9. DE LEEGE, P.F.A., NSLINK, NJOY-SCALE-LINK, Delft University of Technology, Inter­faculty Reactor Institute, Reactor :physics Departmen, Mekelweg 15, 2629 JB Delft, TheNetherlands (May 1991).

114