ISSN 0216-3128
PROSIDING
PERTEMUAN DAN PRESENTASI ILMIAH
PENELITIAN DASAR ILMU PENGETAHUAN
DAN TEKNOLOGI NUKLIR
Yogyakarta, 24 Juli 2018
Diterbitkan oleh
Pusat Sains dan Teknologi Akselerator
BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL Jl. Babarsari Kotak Pos 6101 ykbb 55281, Telp. (0274) 488435, 484436
Fax. (0274) 489762, e-mail:[email protected]
Website : www.batan.go.id/psta
YOGYAKARTA-INDONESIA
Editor/Penilai
PSTA-BATAN
Ir. Prayitno, MT
Prof. Drs.Darsono, M.Sc.
Prof. Ir. Syarip
Prof. Drs. Samin
Prof. Dr.rer.nat Trimardji Atmono
Dr. Susilo Widodo
Ir. Herry Poernomo, MT
Drs. BA. Tjipto Sujitno, MT
Ir. Gede Sutresna W., M.Eng.
Drs. Djoko Slamet Pujoraharjo
Dra. Elizabeth Supriyatni, M.Sc.App
Drs. Silakhuddin, M.Si
Suyanti, S.ST
Jumari, S.ST.
Rany Saptaaji, ST
Saminto, ST
Tri Handini, SST
BBKKP-DEPERINDAG
Ir. Dwi Wahini Nurhayati, M.Eng
UGM
Prof. Dr. Kusminarto
Prosiding
Fajar Sidik P, Badiwiyana, R Sudibyo
KATA PENGANTAR
uji Syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan
karuniaNya sehingga kami dapat menyelesaikan dan menerbitkan Prosiding
Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Nasional Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir
Nuklir Dasar dan Terapan tahun 2018 dengan mengambil tema:
“SINERGI PUSAT UNGGULAN DALAM RANGKA PENINGKATAN
KAPASITAS DISEMINASI IPTEK NUKLIR”.
Penerbitan prosiding ini merupakan dokumentasi karya ilmiah para peneliti,
akademisi dan praktisi dari berbagai disiplin ilmu yang berkaitan dengan sains dan teknologi
nuklir dalam mendukung era industrialisasi, dan telah dipresentasikan pada tanggal 24 Juli
2018 di PSTA BATAN Yogyakarta. Pertemuan dan presentasi ilmiah ini diselenggarakan
yang ke XXXII, dan merupakan kegiatan rutin tahunan di PSTA-BATAN dengan tujuan
untuk mengetahui perkembangan aktivitas penelitian yang telah dicapai oleh para peneliti
Pembukaan Pertemuan dan Presentasi Ilmiah ini dilakukan oleh Kepala Badan
Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) Bapak Prof. Dr. Djarot Sulistio Wisnubroto dan
dilanjutkan dengan Ceramah Umum I Oleh Bapak Hadi Sundoyo, M.B.A (PT. Timah
Indonesia) dengan judul SINERGI TERKAIT TEKNOEKONMI BISNIS ANTARA
INDUSTRI DENGAN LEMBAGA RISET PADA LOGAM TANAH JARANG,
dilanjutkan dengan Ceramah Umum II Oleh Dr. Ir. Agus Hadi Santosa Wargadipura,
M.Sc (Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi - BPPT) dengan judul INOVASI
IMPLAN TULANG BIOMETALIK SS316L BERBASIS SUMBER DAYA LOKAL .
Di dalam buku prosiding ini berisi karya tulis ilmiah yang telah dipresentasikan
dalam Seminar Nasional Iptek Nuklir Dasar dan Terapan sebanyak 73 makalah yang
disampaikan dalam sidang oral dan paralel. Karya tulis ilmiah tersebut berasal dari BATAN
(56), UGM (2), UNY (2), ITS (1), UNS (4), POLTEKES KEMENKES (1), UNAS (3),
UNIVERSITAS AISYIYAH (2), BALAI KERAJINAN DAN BATIK (1) dan PT. INUKI
(1). Prosiding ini telah melalui proses penilaian dan editing oleh dewan editor/penilai karya
tulis ilmiah serta dilengkapi dengan diskusi dan tanya jawab pada saat seminar berlangsung.
Semoga penerbitan prosiding ini dapat bermanfaat sebagai bahan acuan ilmiah untuk
lebih memacu dan mengembangkan penelitian dan pengembangan di masa yang akan
datang. Kepada semua pihak yang telah ikut membantu penerbitan prosiding ini kami
ucapkan terima kasih.
Yogyakarta, Oktober 2018
Editor
P
Daftar Isi ISSN 0216 - 3128 v
Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah – Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi NuklirPusat Sains dan Teknologi Akselerator, BATAN
Yogyakarta, 24 Juli 2018
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL i
EDITOR ii
PENGANTAR EDITOR iii
SAMBUTAN PLT KEPALA PSTA-BATAN iv
DAFTAR ISI v – xii
CERAMAH UMUM 1
SINERGI TERKAIT TEKNOEKONMI BISNIS ANTARA INDUSTRI DENGANLEMBAGA RISET PADA LOGAM TANAH JARANG
Hadi Sundoyo
xiii - xx
CERAMAH UMUM 2
INOVASI IMPLAN TULANG BIOMETALIK SS316L BERBASIS SUMBER DAYA LOKALAgus Hadi Santosa Wargadipura
xxi - xlviii
OPTIMASI SISTEM GRID PLASMA EMITTER SUMBER ELEKTRON KATODAPLASMA
Ihwanul Aziz, Vika Arwida Fanita Sari
1 - 4
UJI FUNGSI DETEKTOR FISSION CHAMBER UNTUK SISTEM INSTRUMENTASIREAKTOR SAMOP
Dewita, Wantono, Jani Budi Setiawan
5 - 8
STUDI PENERAPAN SISTEM MANAJEMEN KEAMANAN DI KAWASAN NUKLIRYOGYAKARTA SESUAI SB 009-BATAN: 2010
Munadi, Ratmi Herlani, Basuki, Edi Purwanta
9 - 16
PEMBUATAN SISTEM KENDALI MANUAL PENGGERAK BATANG PENGAMANPADA REAKTOR SAMOP BERBASIS MIKROKONTROLER.
Moch. Rosyid
17 - 22
RANCANGBANGUN SISTEM INSTRUMENTASI DAN KENDALI CATU DAYAKATODA SUMBER ION PADA SIKLOTRON DECY-13
Saminto, Anang S, Eko Priyono, Kurnia W.
23- 30
RANCANGAN PERANGKAT SISTEM PERINGATAN DINI REAKTOR TRIGA-2000BAHAN BAKAR TIPE PELAT PSTNT-BATAN BANDUNG
Eko Priyono, Saminto dan Anang Susanto
31 - 38
vi ISSN 0216 - 3128 Daftar Isi
Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah – Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi NuklirPusat Sains dan Teknologi Akselerator, BATAN
Yogyakarta, 24 Juli 2018
PENGEMBANGAN SURVEY METER DIGITAL MODEL SMD-02 BERBASISMIKROKONTROLER ATMEGA 8
Jumari, Nurhidayat Supriyanto, Heryuli Aditesna
39 - 44
PERHITUNGAN PERISAI RADIASI MESIN BERKAS ELEKTRON 350 keV/10 mA YANGMEMENUHI PERATURAN KEPALA BAPETEN No. 4 TAHUN 2013
Rany Saptaaji, Sutadi, Elin Nuraini
45 - 50
RANCANGAN PANEL DISTRIBUSI DAYA LISTRIK UNTUK SIKLOTRON DECY 13
Anang Susanto, Saminto, Eko Priyono
51 - 58
PENENTUAN BEBAN INDENTOR IDEAL MICRO VICKERS HARDNESS TESTERMATSUZAWA MMT-X7
Vika Arwida Fanita S, Ihwanul Aziz
59 - 62
PERHITUNGAN YIELD NEUTRON PADA PRODUKSI 18F SIKLOTRON DECY-13
Suharni dan Silakhuddin
63 - 66
PENGARUH GAS ARGON DAN HELIUM TERHADAP KEKERASAN DAN KONSUMSIDAYA LISTRIK PADA PELAPISAN DIAMOND LIKE CARBON
Suprapto, Tjipto Sujitno, Ihwanul Aziz dan Wiwien Andriyanti
67 – 72
PEMBUATAN PERANGKAT LUNAK REKONSTRUKSI CITRA UNTUK KOMPUTASITOMOGRAFI SINAR-X
Andeka Tris Susanto, Kristedjo Kurnianto, Demon Handoyo, Fitri Suryaningsih
73 - 80
KONSENTRASI RADON DI RUMAH PENDUDUK DI WILAYAH KALIMANTANBARAT
Wahyudi, Kusdiana, Muji Wiyono, Dadong Iskandar
81 - 88
KARAKTERISTIK BERKAS FOTON 6 MV PESAWAT PEMERCEPAT LINIER MEDIKSHINVA
Assef Firnando Firmansyah, Sri Inang Sunaryati
89 - 94
MODIFIKASI PANEL KONTROL SISTEM POMPA PENDINGIN PRIMER RSG-GASUNTUK MENINGKATKAN KEANDALANNYA
Kiswanto, Nugroho Luhur
95 - 104
ANALISIS RESPON KOMPONEN BIAYA POKOK PRODUKSI LISTRIK TERHADAPKETERLAMBATAN WAKTU KONSTRUKSI PLTN
Rizki Firmansyah Setya Budi, Nuryanti
105 - 114
PERANCANGAN SISTEM AKUISISI DAN KENDALI GENERATOR RF SIKLOTRONDECY-13
Fajar Sidik P, Agus Dwi A dan Agus Wijayanto
115 - 118
RANCANG BANGUN PENANGKAP CITRA DIGITAL RADIOGRAFI DAN CT SINAR-XMENGGUNAKAN KAMERA RASPBERRY PI
Fitri Suryaningsih, Demon Handoyo, Dian F Atmoko
119 - 124
Daftar Isi ISSN 0216 - 3128 vii
Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah – Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi NuklirPusat Sains dan Teknologi Akselerator, BATAN
Yogyakarta, 24 Juli 2018
PENGARUH IMPLANTASI ION NITROGEN PADA ALUMINIUM TERHADAPPENINGKATAN KEKERASAN PERMUKAAN
Muhammad Aziz Aljabbar, Dwi Priyantoro, Tjipto Sujitno
125 - 128
ANALISA LOAD CELL SEBAGAI SENSOR UNTUK PENIMBANG
Totok Dermawan, Sukarsono, Endah Putri Handayani
129 - 132
KONSTRUKSI DAN UJI FUNGSI PENGATUR TEGANGAN PADA PERANGKATCENTRIFUGE GL
Triyono, Sudibyo
133 - 138
RANCANG BANGUN PANEL INSTRUMEN PADA MINI PILOT REAKTOR TANGKIBERPENGADUK
Triyono
139 - 146
RANCANG BANGUN MONITOR RADIASI RUANG PENYIMPANAN KAMERAGAMMA BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA32
Isti Dian Rachmawati, Adi Abimanyu
147 - 156
PEMBUATAN KONSENTRAT ITRIUM SEBAGAI UMPAN EKSTRAKSI
Tri Handini, Wahyu Rachmi P, Harry Supriadi
157 - 160
REVITALISASI SISTEM MEKANIK DAN ELEKTRIK PADA UNIT PELINDIAN AIRSudaryadi, Sajima
161 - 164
PENGAMBILAN SILIKAT DARI LEBURAN KONSENTRAT ZIRKON MENGGUNAKANREAKTOR TANGKI BERPENGADUK PILOT PLANT
Sajima, Sudaryadi
165 - 170
PEMISAHAN LANTANUM, CERIUM DAN NEODIMIUM MELALUI DEKOMPOSISITERMAL DAN LEACHING MEMAKAI HNO3 ENCER
MV Purwani, Triyono, Suprihati, R Sudibyo dan Suyanti
171 - 178
TINGKAT RADIOAKTIVITAS DAN FAKTOR TRANSFER TANAH KE TANAMANRADIONUKLIDA ALAM DARI DAERAH SEKITAR PLTU TUBAN
Sukirno, Sri Murniasih
179 - 184
FAKTOR PENGKAYAAN TRACE ELEMENTS DI DALAM FLY ASH DAN BOTTOM ASHSEBAGAI DAMPAK PEMBAKARAN BATUBARA
Sri Murniasih dan Sukirno
185 - 190
APLIKASI NEUTRON EPITHERMAL UNTUK ANALISIS TRACE ELEMENTS PADASAMPEL BIOLOGIS
Sri Murniasih dan Sukirno
191 - 196
SISTEM AKUISISI DATA SUMBER DAYA MAGNET MPS 8500 DANKARAKTERISASINYA UNTUK PENGOPERASIAN SIKLOTRON DECY-13
Fajar Sidik P dan Suharni
197 - 202
viii ISSN 0216 - 3128 Daftar Isi
Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah – Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi NuklirPusat Sains dan Teknologi Akselerator, BATAN
Yogyakarta, 24 Juli 2018
KAJIAN TUGAS DAN TANGGUNG JAWAB FISIKAWAN MEDIK DI RUMAH SAKIT
Suzie Darmawati
203 - 208
KOMPARASI PENENTUAN NILAI PEMBATAS DOSIS ANTARA METODEQUARTILISASI DOSIS MAKSIMUM DENGAN METODE DISTRIBUSI FREKUENSIPADA ZONA QUARTIL ATAS
Suhaedi Muhammad
209 - 214
PENENTUAN NILAI TEBAL PARO PENAHAN RADIASI BETATRON 7 MeV
Djoli Soembogo
215 - 220
ANALISIS KELAYAKAN FINANSIAL: IMPLEMENTASI PROYEK PLTN TEKNOLOGIAPR-1400 DI INDONESIA
Nuryanti, Elok Satiti Amitayani, Rizki Firmansyah Setya Budi
221- 228
PENENTUAN LUARAN BERKAS ELEKTRONENERGI NOMINAL 4, 6, 9, 12, DAN 15MeV DARI PESAWAT PEMERCEPAT LINIER MEDIK VARIAN MENGGUNAKAN DUABUAH FANTOM AIR
Assef Firnando Firmansyah
229 - 232
PERHITUNGAN REAKTIVITAS LEBIH (EXCESS REACTIVITY) PADA TERAS PENUHREAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG BERBAHAN BAKAR PELAT
Iza Shafera Hardiyanti, Riyatun, Suharyana, Azizul Khakim
233 - 236
ANALISIS DAN VERIFIKASI KOMPUTASIONAL REAKTIVITAS LEBIH TERAS DANREAKTIVITAS MARGIN PADAM TERAS REAKTOR KARTINI
Umar Sahiful Hidayat, Alexander Agung, Andang Widi Harto
237 - 244
PENGEMBANGAN VIRTUAL AKSELERATOR SISTEM MAGNET DEVELOPMENT OFEXPERIMENTAL CYCLOTRON YOGYAKARTA-13 MEV (DECY-13) BERBASISANDROID
Adyapaka Cestaprabha, Adi Abimanyu, Joko Sunardi, Agus Dwiatmaja
245 - 250
SIFAT OPTIK LAPISAN TIPIS TITANIUM NITRIDE TiN HASIL DEPOSISI SPUTTERINGDC
Nurfitriyana Ramadhani Isnuwati, Ariswan, Ihwanul Aziz, Tjipto Sujitno
251 - 254
MODIFIKASI KARAKTERISTIK MATERIAL REM CAKRAM DENGANMENGGUNAKAN IMPLANTASI ION NITROGEN
Ahmad Zainuri,, Tjipto Sujitno, Bangun Pribadi
255 - 260
PENENTUAN BAND GAP DAN KONDUKTIVITAS BAHAN SEMIKONDUKTORLAPISAN TIPIS Sn(S0,8Te0,2) DAN Sn(S0,6Te0,4) HASIL PREPARASI DENGANTEKNIK EVAPORASI TERMAL
Tyas Puspitaningrum, Tjipto Sujitno, Ariswan
261 - 266
SIMULASI PERHITUNGAN SHUTDOWN MARGIN REAKTOR KARTINI YANGDIHUBUNGKAN DENGAN FASILITAS SAMOP MENGGUNAKAN MCNP6
Nindya DyahAyu Anggraini, Suharyana, Riyatun, Azizul Khakim
267 - 272
Daftar Isi ISSN 0216 - 3128 ix
Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah – Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi NuklirPusat Sains dan Teknologi Akselerator, BATAN
Yogyakarta, 24 Juli 2018
EFEKTIFITAS DIVERSIFIKASI BAHAN DINDING PERISAI RADIASI MENGGUNAKANBETON RINGAN (HEBEL) YANG DILAPISI TIMAH HITAM (PB)
Sri Mulyati, Siti Daryati, Ardi Soesilo Wibowo
273 - 280
IDENTIFIKASI KETERDAPATAN THORIUM DI DAERAH PANGKAL PINANG DANSEKITARNYA, PROPINSI BANGKA BELITUNG
Ngadenin, F. D. Indrastomo, Widodo
281 - 288
KARAKTERISASI ADSORBEN MAGNESIUM-ALUMINIUM-EDTA HYDROTALCITEMENGGUNAKAN INSTRUMEN X-RAY DIFFRACTION (XRD) DAN FOURIER-TRANSFORM INFRARED SPECTROSCOPY (FTIR)
Titin Aryani, Roto, Mudasir
289 - 294
KANDUNGAN NUTRISI BERAS HITAM (ORYZA SATIVA L.) HASIL PEMULIAANTANAMAN DENGAN SINAR GAMMA 60CO
Naila Wahyu Istanti, Raudya Ajeng Nabila, Shanti Listyawati, Sutarno
295 -298
PREPARASI URANIL NITRAT UNTUK BAHAN BAKAR REAKTOR SAMOP DANPROSES PEMISAHAN ISOTOP 99Mo
Donny Kurniaji, Nurcholis, Endang Susiantini
299 - 302
UPTAKE RADIOAKTIVITAS TC-99M MDP PADA DAERAH LUTUT DAN SACROILLIACJOINTS DARI PASIEN KANKER PROSTAT YANG DILAKUKAN PEMERIKSAAN BONESCAN
Jhon Hadearon Saragih, Rozi Irhas, Fadil Nazir, Budi Santoso
303 - 312
AKLIMATISASI TANAMAN LEMNA MINOR DAN AZOLLA MICROPHYLLATERHADAP LINDI TPA PIYUNGAN PADA TAHAP AWAL FITOREMEDIASI
Nurmalinda, Ahmad Tawfiequrrahman Yuliansyah, Agus Prasetya
313 -318
PENGGUNAAN KEMBALI ZAT RADIOAKTIF TERBUNGKUS YANG TIDAKDIGUNAKAN
Moch Romli1, Ajrieh Setyawan, Slamet Wiyuniati, Suhartono
319 - 324
PERBANDINGAN ANTARA NILAI GLOMERULAR FILTRATION RATE DARIKAMERA GAMMA DENGAN HITUNGAN SECARA MANUAL PADA PEMERIKSAANRENOGRAM TC-99M DTPA
Khaerul Ansory, Fadil Nazir, Syarifuddin, Nihayati Riski
325 - 330
SIMULASI UNJUK KERJA FILTER ALUMUNIUM PADA PESAWAT SINAR-XDIAGNOSTIK MENGGUNKAN SOFTWARE MCNP6
Ana Melia Wahyanti, Suharyana, Riyatun
331 - 336
ANALISIS KEBOCORAN RUANG PEMERIKSAAN SATU DI INSTALASI RADIOLOGIRSUD PANEMBAHAN SENOPATI BANTUL
Asih Puji Utami Trisna Budiwati Bonifilio Silvinus Garus
337 - 342
x ISSN 0216 - 3128 Daftar Isi
Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah – Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi NuklirPusat Sains dan Teknologi Akselerator, BATAN
Yogyakarta, 24 Juli 2018
SIFAT-SIFAT ANTIMICROBIAL LAPISAN TIPIS AgTiO2 HASIL DEPOSISI RF-SPUTTERING
Agung Purniawan, Pradita Kusumah Wardani, Trimardji Atmono
343 - 348
DESAIN PERANGKAT PENGUKURAN ENERGI PARTIKEL PROTON DENGANTEKNIK AKTIVASI TUMPUKAN KEPING PADA SIKLOTRON DECY-13
Silakhuddin, Rian Suryo Darmawan
349 - 354
PENGUJIAN AWAL PERANGKAT-PERANGKAT SIKLOTRON DECY-13
Kurnia Wibowodan Silakhuddin
355 - 358
PENYESUAIAN NILAI IMPEDANSI KOMPONEN COUPLER SISTEM RF DEESIKLOTRON DECY-13
Rian Suryo Darmawan, Agus Dwiatmaja
359 - 362
KONDISIONING SISTEM VAKUM MBE 300 KeV/20 mA. SEIRING DENGAN TARGETPENINGKATAN KINERJA MBE LATEKS 300k KeV/20 mA
Sutadi, Elin Nuraini, Agus Dwiatmaja
363 - 368
ANALISIS PERANCANGAN SISTEM INSTRUMENTASI PERANGKAT PENGATURPOSISI SUMBER ION DECY-13
Saefurrochman, Saminto, Anang Susanto
369 - 376
KONDISIONING SUMBER TEGANGAN TINGGI ( STT) MESIN BERKAS ELEKTRONBEJANA HORISONTAL
Elin Nuraini, Sutadi, Agus Dwiatmaja
377 - 382
PROSES OKSIDASI PLASMA PADA PERMUKAAN CP-TITANIUM MENGGUNAKANMETODE PLASMA LUCUTAN PIJAR
Wiwien Andriyanti, Maya Kusumawardani, Dwi Priyantoro
383 - 388
KALIBRASI ALAT UKUR TEKANAN UNTUK FASILITAS PENDINGIN IEBE-PTBBN
Ahmad Paid, Eko Yuli Rustanto, Junaedi, Hendro Wahyono
389 - 394
ANALISIS KERAGAMAN GENETIK KAPANG ASPERGILLUS NIGER YANGDIIRADIASI SINAR GAMMA MENGGUNAKAN MARKA RAPD
Dadang Sudrajat, Nana Mulyana, Tri Retno, D.L., Rika Heryani
395 - 400
EFEKTIVITAS IMPREGNASI TBP, D2EHPA DAN CAMPURAN TBP-D2EHPA PADARESIN AMBERLITE XAD-16 SEBAGAI SOLVENT IMPREGNATED RESIN (SIR)URANIUM DARI MONASIT
Riesna Prassanti, Budi Yuli Ani, Sumiarti
401 - 404
STUDI RISIKO RADIOLOGIS TENORM DALAM LINGKUNGAN OPERASIPENGEBORAN MINYAK DI PT. PERTAMINA EP REGION JAWA
Siswanti, M. Yazid, R I. Hapsari
405 - 414
Daftar Isi ISSN 0216 - 3128 xi
Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah – Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi NuklirPusat Sains dan Teknologi Akselerator, BATAN
Yogyakarta, 24 Juli 2018
KAJIAN AWAL ANALISIS KESELAMATAN RADIASI TECHNOLOGICALLY-ENHANCED NATURALLY OCCURRING RADIOACTIVE MATERIAL (TENORM) DIPUSAT SAINS DAN TEKNOLOGI AKSELERATOR (PSTA)
Elisabeth S., Mahrus Salam, Eko Lestariningsih
415 - 418
PERANCANGAN SISTEM KENDALI OPERASI PERALATAN KH-IPSB3 BERBASISPROGRAMABLE LOGIC CONTROL
Budiyono, Parjono, Sugianto, Purwantoro, Gatot Sumartono
419 - 430
UJI DINGIN FUNGSI FASILITAS PENGELOLAAN LIMBAH CAIR DI LABORATORIUMRADIOISOTOP DAN RADIOFARMAKA
Rr.Djarwanti RPS, Fath Priyadi, Agung Supriyanto, Didik Setiaji
431 - 434
ANALISIS UNSUR LOGAM BERAT PADA LIMBAH CAIR INDUSTRI BATIK DENGANMETODE ANALISIS AKTIVASI NEUTRON (AAN)
Lilin Indrayani
435 - 440
ANALISIS HASIL KALIBRASI SURVEYMETER MENGGUNAKAN SUMBER 137CsTERKOLIMASI DAN PANORAMIK
Sita Purwajati, C. Tuti Budiantarari , Puji Hartoyo, SusiloWidodo
441- 446
PLASMA KARBURIZING BAJA AISI 4340 DAN KARAKTERISASINYA
BA.Tjiptto Sujitno, Suprapto, Wiwien Andriyanti,, Didy Suharlan, Viktor Malau
447 - 452
xii ISSN 0216 - 3128 Daftar Isi
Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah – Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi NuklirPusat Sains dan Teknologi Akselerator, BATAN
Yogyakarta, 24 Juli 2018
PROSIDING
PERTEMUAN DAN PRESENTASI ILMIAH PENELITIAN DASAR
ILMU PENGETAHUAN DAN TEKNOLOGI NUKLIR
Pusat Sains dan Teknologi Akselerator Yogyakarta, 24 Juli 2018
Umar Sahiful Hidayat ISSN 0216-3128 237
ANALISIS DAN VERIFIKASI KOMPUTASIONAL REAKTIVITAS
LEBIH TERAS DAN REAKTIVITAS MARGIN PADAM TERAS
REAKTOR KARTINI
Umar Sahiful Hidayat1, Alexander Agung2, Andang Widi Harto2 1Mahasiswa Magister Teknik Fisika UGM Yogyakarta, Staf Bidang Reaktor PSTA BATAN Yogyakarta
e-mail: [email protected]; [email protected] 2Magister Teknik Fisika Universitas Gajah Mada Yogyakarta
ABSTRAK
ANALISIS DAN VERIFIKASI KOMPUTASIONAL REAKTIVITAS LEBIH TERAS DAN REAKTIVITAS MARGIN PADAM TERAS REAKTOR KARTINI. Reaktor Kartini telah beroperasi hampir 40 tahun.
Perpanjangan izin pada tahun 2019 memerlukan analisa yang lebih mendalam terkait dengan persyaratan
keselamatan dari Bapeten. Peraturan terbaru dari badan pengawas tahun 2014 mensyaratkan perhitungan
komputasional untuk parameter keselamatan teras. Dalam penelitian ini Software TRIGA MCNP telah digunakan reaktor Kartini untuk data pembanding sekaligus untuk validasi pemodelan komputasional. Hasil
perhitungan komputasional telah dibandingkan dengan hasil pengukuran secara eksperimental dalam kurun
waktu 8 tahun terakhir. Secara umum reaktivitas lebih dan reaktivitas margin padam teras reaktor Kartini
sesuai dan memenuhi Batasan Kondisi Operasi (BKO) yang telah ditetapkan dalam Laporan Analisis Keselamatan (LAK). Hasil analisastatistik ANOVA memberikan kesimpulan bahwa model komputasional
reaktivitas lebih teras belum memberikan hasil yang sama dengan data eksperimentalnya. Tren grafik
menunjukkan kemiripan dengan perbedaan varian yang kecil. Namun perbedaan hasil secara komputasional
rata-rata sekitar 46%. Sebaliknya, untuk analisis reaktivitas margin padam, model komputasional memberikan hasil yang lebih baik. Deviasi rata-rata komputasional sekitar10,6 % dibanding data
eksperimental. Namun secara grafik,tren kedua metode terdapat perbedaansignifikan. Perbedaan ini karena
varian eksperimental besar yang disebabkan fluktuasi data.
Kata Kunci : Reaktivitas, Komputasional, ANOVA
ABSTRACT
ANALYSIS AND COMPUTATIONAL VERIVICATION OF CORE EXCESS REACTIVITY AND SHUTDOWN
MARGIN REACTIVITY FOR KARTINI REACTOR CORE. The Kartini reactor has been operating almost 40 years. New extension of licence in 2019 requires in-depth analysis of the safety requirements set by Bapeten.
The latest regulation of the regulatory body of 2014 requires computational validation for core safety
parameters. In this research TRIGA MCNP software has been used Kartini reactor for comparison data as
well as for computational modeling validation. Computational results have been compared with experimental measurements over the past 8 years. In general, core excess and shutdown margin reactivity
are in-line with safety parameter limity of Kartini reactor that have stated in the SAR. The result of ANOVA
statistical analysis give conclution that the core excess model has not yielded the same results as the
experimental data. Graphic trends show similarities with small variant differences. However, the average yield computational difference is about 46%. Nevertheless, for shutdown margin reactivity analysis from
computational model gives better results. The average computational deviation is about 10.6% compared to
experimental data. But graphically, the trend of both methods there are significant differences. This
difference is due to large experimental variations caused by data fluctuations.
Keywords : Reactivity, Computational, ANOVA
PENDAHULUAN
ndonesia memiliki reaktor nuklir jenis riset tiga
buah, yaitu reaktor Triga 2000 Bandung Jawa
Barat , reaktor Kartini Yogyakarta dan reaktor
serbaguna Serpong Tanggerang Selatan provinsi
Banten. Semua reaktor diawasi oleh Badan
Pengawas Tenaga Nuklir (Bapeten) sebagai
lembaga yang berwenang memberikan izin operasi
reaktor nuklir di Indonesia.
Reaktor Kartini dibangun pada tahun 1975
dan mencapai kekritisan pertama kali pada 1 Maret
1979. Izin operasi reaktor pertama kali berlaku 30
tahun. Selanjutnya reaktor Kartini mendapatkan
perpanjangan izin operasi tahun 2009 sampai
dengan 2019. Saat ini pemegang izin reaktor
Kartini sedang mengajukan perpanjangan izin
kedua sebelum masa berakhirnya izin tahun 2019.
I
ANALISIS DAN VERIFIKASI KOMPUTASIONAL REAKTIVITAS LEBIH TERAS DAN REAKTIVITAS
MARGIN PADAM TERAS REAKTOR KARTINI
238 ISSN 0216-3128 Umar Sahiful Hidayat
Persyaratan untuk memperoleh per-
panjangan izin sangat banyak, mulai dari
persyaratan administrasi, persyaratan teknis serta
persyaratan finansial. Persyaratan teknis
memerlukan pemenuhan yang lebih ketat untuk
menjamin keselamatan operasi reaktor dalam kurun
waktu yang diizinkan. Diantara persyaratan teknis
adalah pemenuhan Laporan Analisis Keselamatan
(LAK) terbaru [1].
Perka Bapeten No. 2 Tahun 2014, tentang
manajemen teras serta penanganan dan
penyimpanan bahan bakar nuklir pada reaktor
nondaya, secara tegas dan rinci mengatur
pelaksanaan manajemen teras. Dukungan
metodologi yang benar dan handal diperlukan
untuk menganalisa keselamatan teras. Metode
eksperimental dan komputasional secara tegas di
haruskan penggunaannya dalam setiap perhitungan
[2].
Keselamatan teras reaktor merupakan
parameter utama dalam LAK. Batasan dan Kondisi
Operasi (BKO) parameter keselamatan teras
tertuang dalam bab XVII dokumen LAK reaktor
Kartini. Parameter shutdown margin, core excess
serta power peaking factor selalu dipantau dan
diukur secara berkala. Pada pelaksanaan operasi
selama kurang lebih sepuluh terakhir data
shurdown margin dan core excess secara rutin
diambil minimal 2 kali dalam setahun [3].
Parameter teras ditetapkan dalam BKO
setelah melalui analisis matematis numeris.
Pelaksanaan pemantauan parameter teras dilakukan
secara eksperimental dengan pengukuran
reaktivitas teras secara berkala. Hasil yang
diperoleh kemudian dibandingkan dengan BKO
yang telah ditetapkan dan dilaporkan dalam laporan
operasi triwulan operasi reaktor. Evaluasi yang
dilakukan masih terbatas pada keselamatan secara
umum yakni tidak terlampauinya parameter
tersebut dengan BKO yang telah ditetapkan [4].
Setelah diberlakukan peraturan terbaru
tentang manajemen teras dalam Perka Bapeten No.
2 Tahun 2014, evaluasi parameter teras tidak hanya
sebatas pada pengambilan data eksperimental
namun diperlukan verifikasi pembanding dari sisi
komputasional. Dalam kurun waktu setelah
diberlakukan perka tersebut, operator reaktor
Kartini secara insidental telah melakukan verifikasi
hitungan komputasional dan eksperimental untuk
pengukuran reaktivitas teras. Namun demikian
belum semua eksperimental pengukuran teras
divalidasi dengan komputasional danhasil yang
diperoleh masih menyisakan perbedaan yang
signifikan.
Seiring dengan makin ketatnya penerapan
peraturan dalam hal keselamatan reaktor, validasi
komputasional dalam setiap eksperimental akan
dituntut makin presisi. Perbedaan hasil harus
sekecil kecilnya.
Makalah ini melaporkan hasil penelitian
komparatif antara parameter teras (shutdown
margin dan core excess) hasil perhitungan secara
komputasional dan hasil pengambilan data
experimental secara langsung.Tujuan utama
penelitian ini adalah untuk memvalidasi model
komputasional yang selama ini telah digunakan
dengan hasil eksperimental yang telah dilakukan
dalam kurun waktu perpanjangan izin 10 tahun
terakhir. Selain itu juga membuktikan secara ilmiah
bahwa parameter teras reaktor Kartini berada dalam
nilai BKO yang telah ditetapkan dalam LAK.
LANDASAN TEORI
Perhitungan shutdown margin dan core
excess sudah banyak dilakukan direaktor
nuklir,baik reaktor daya maupun reaktor riset.
Perhitungan secara eksperimen dilakukan untuk
memastikan keadaan terkini kondisi teras sekaligus
untuk memverifikasi permodelan komputasional.
Perbedaan hasil yang ada dijadikan dasar
penyempurnaan model komputasional berikutnya
dan untuk menyempurnakan prosedur eksperimen
dalam rangka meminimalkan kesalahan (error).
Shutdown margin dan core excess
merupakan fungsi pelipatan effektif (Keff)neutron
yang ada dalam teras. Perubahan Keff akan
menghasilkan reaktivitas teras. Keff didefinisikan
sebagai perbandingan jumlah neutron yang muncul
/ lahir pada suatu generasi dengan jumlah neutron
yang hilang pada generasi sebelumnya. Secara
matematis Keffditulis sebagai berikut :
sebelumnyagenerasipadaterseraphilangyangneutron
generasisatupadalahiryangneutronK eff
/
(1)
Reaktivitas Lebih
Perhitungan reaktivitas didapatkan dari
perbandingan perubahan Keff dari posisi kritis
sebelumnyadan Keff akhir. Secara matematis
dirumuskan sebagai:
eff
eff
K
Ksreaktivita
1)(
(2)
Satuan reaktivitas adalah (Δk/k) untuk
merubah satuan menjadi ($) maka persamaan (2)
dibagi dengan fraksi neutron kasip (βeff). Nilai
Fraksi neutron kasip (βeff) untuk reaktor jenis
TRIGA II, termasuk reaktor Kartini adalah sebesar
0,007 [5].
Reaktivitas lebih (ρexc) adalah sisa
reaktivitas (positif) bahan bakar yang ada di teras
pada saat reaktor kritis pada daya minimum [6].
Pada saat semua batang kendali berada diluar teras
ARO (All Rod Out), reaktor akan mempunyai nilai
Keff tertentu. Pada saat salah satu batang kendali
berada dalam teras dan mencapai kritis minimum
juga mempunyai Keff tertentu yakni Keff-BK-Exc.
Perubahan Keff (ARO) dari posisi kritis minimum
inilah yang dinamakan nilai reaktivitas lebih teras.
Secara matematis dirumuskan sebagai berikut:
ANALISIS DAN VERIFIKASI KOMPUTASIONAL REAKTIVITAS LEBIH TERAS DAN REAKTIVITAS
MARGIN PADAM TERAS REAKTOR KARTINI
Umar Sahiful Hidayat ISSN 0216-3128 239
)()(
)()(
excbkeffeffAROeff
excbkeffAROeff
excKK
KK
(3)
Satuan persamaan (3) tersebut dalam
bentuk $. Nilai reaktivitas lebih teras reaktor
Kartini dari pengukuran menggunakan batang
kendali pengaman akan sama dengan menggunakan
batang kendali kompensasi ataupun pengatur.
Reaktivitas Margin Padam (Shutdown Margin /
SDM)
SDM adalah reaktivitas batang kendali yang masih
tersisa ketika reaktor shutdown dengan asumsi
bahwa batang kendali yang paling besar
reaktivitasnya tidak ada (Stuck out). Secara
matematis SDM dapat dihitung dengan persamaan
berikut :
outstuckexcTotalSDM (4)
Untuk menghitung reaktivitas seluruh
batang kendali maka diperlukan perhitungan nilai
reaktivitas masing-masing batang kendali. Batang
kendali pengaman, batang kendali kompensasi dan
batang kendali pengatur. Reaktivitas stuckout
batang kendali diambil dari reaktivitas batang
kendali yang paling besar, yakni batang kendali
pengaman atau pengatur.
SDM reaktor Kartini merupakan
penjumlahan reaktivitas dua batang kendali
dikurangi reaktivitas lebih teras. Reaktivitas batang
kendali diambil dari reaktivitas lebih batang
kendali ditambah reaktivitas jatuh batang kendali.
Pengukuran reaktivitas lebih dari ketiga batang
kendali memberikan nilai yang sama, maka SDM
merupakan penjumlahan reaktivitas lebih teras dan
reaktivitas jatuh dua batang kendali. Penjabaran
rumus SDM terangkum dalam persamaan berikut:
outstuckexcTotalSDM
outstuckexcRCSSDM )(
ρs = Reaktivitas batang pengaman
ρc = Reaktivitas batang kompensasi
ρR = Reaktivitas batang pengatur
ρstuck out = bias dari pengaman ataupun kompensasi
outstuckexcRoutstuckCSSDM )( /
excRCSSDM )( /
excexcRRdpexcCSRdpSDM )( /
ΡRdp = Reaktivitas jatuh batang kendali
)( / RRdpexcCSRdpSDM (5)
Reaktivitas Batang Kendali
Nilai reaktivitas batang kendali diperoleh dari
penarikan reaktivitas batang kendali secara
bertahap dari posisi 0% sampai dengan 100%.
Secara eksperimental, reaktor dikritiskan pada daya
minimum (zero power)sekitar 10 -50 Watt.batang
kendali yang akan dicari reaktivitasnya berada
dalam teras sedangkan batang kendali lainnya
berada diluar teras. Kemudian reaktivitas batang
kendali diperoleh dari setiap tahap penarikan
batang kendali. Setiap kenaikan batang kendali
yang sedang dicari reaktivitasnya, maka batang
kendali lainnya diturunkan agar kekritisan
reaktortetap pada daya minimum. Langkah tersebut
berulang sampai posisi batang kendali 100% dan
nilai reaktivitas dijumlahkan secara integral
sampai semua batang kendali diluar teras (100%)
[7].
Perhitungan hasil komputasional
reaktivitas batang kendali diperoleh dengan
bantuan software Monte Carlo N Particle (MCNP)
versi X 2.6.0. Model teras reaktor Kartini dihitung
Keff nya pada berbagai kondisi. Yakni kondisi
ketika semua batang kendali berada diluar teras
(ARO) dan kondisi batang kendali yang dicari
reaktivitasnya (KBK) berada didalam teras.
Selanjutnya reaktivitas batang kendali dihitung
menggunakan rumus:
effAROBK
AROBK
BKKK
KK
(6)
Satuan reaktivitas batang kendali dalam
dollar ($).
TATA KERJA
Metode Eksperimental
Penelitian ini menghimpun data experi-mental
reaktivitas batang kendali selama 8 tahun.
Pemilihan ini berdasarkan masa diberikan izin
perpanjangan reaktor Kartini sejak tahun 2010.
Pada masa perpanjangan ini, Bapeten me-
ngeluarkan peraturan terbaru tentang manajemen
teras tahun 2014. Peraturan ini mengharuskan
perhitungan parameter teras secara eksperimental
dan dibandingkan dengan metode komputasional.
Pengukuran reaktivitas lebih teras dan
reaktivitas margin padam dengan metode
eksperimental telah dilakukan di berbagai reaktor
Triga. Eksperimen antara lain dilakukan di reaktor
Triga Slovenia, Banglades, Brazil serta Pakistan
secara umum prosedur yang digunakan mirip
dengan yang dilakukan di reaktor Kartini [7-9].
Data eksperimental reaktivitas batang
kendali diambil setahun dua kali dan setiap terjadi
perubahan posisi bahan bakar didalam teras.
Selanjutnya hasil pengukuran ini dituangkan pada
laporan triwulan operasi reaktor.
Reaktivitas batang kendali diukur melalui
prosedur yang telah ditetapkan, yakni:
1. Semua batang kendali berada diluar teras
kecuali batang kendali yang akan diukur
reaktivitasnya.
2. Reaktor dikritiskan pada daya minimal (zero
power), antara 10-50 Watt, dengan menaikkan
batang kendali yang diukurpada posisi tertentu.
ANALISIS DAN VERIFIKASI KOMPUTASIONAL REAKTIVITAS LEBIH TERAS DAN REAKTIVITAS
MARGIN PADAM TERAS REAKTOR KARTINI
240 ISSN 0216-3128 Umar Sahiful Hidayat
3. Menaikkan batang kendali pada posisi tertentu
yang akan menaikkan daya karena adanya
penambahan reaktivitas positif.
4. Mencatat reaktivitas yang terukur melalui
reactivity meter atau pengukur arus keithley.
5. Menurunkan batang kendali yang lain untuk
mengembalikan daya pada posisi zero power.
6. Mengulangi langkah no. 2 sampai no. 5 sampai
dengan batang kendali yang diukur pada posisi
maksimum diatas teras (100%).
7. Mengembalikan posisi batang kendali seperti
langkah no. 2. kemudian mengukur reaktivitas
negatif batang kendali dengan men-Scram
batang kendali. Batang kendali akan jatuh ke
posisi minimal (0%)
8. Catat reaktivitas yang terukur, reaktivitas ini
akan terukur negative karena batang kendali
masuk kedalam teras.
9. Membuat plot grafik integral posisi batang
kendali vs reaktivitas
10. Untuk mengukur batang kendali lainnya
dilakukan prosedur yang sama.
Reaktivitas batang kendali terukur semua
maka parameter reaktivitas lebih dan SDM bisa
dihitung.
Metode Komputasional
Perhitungan parameter teras reaktor Kartini bisa
dihitung dengan metode kompu-tasional. Software
MCNPX 2.6.0 dapat digunakan untuk menghitung
parameter ini. Software ini memerlukan file input
yang akan dihitung dan hasilnya berupa parameter
parameter yang diinginkan yang terangkum dalam
file output.
File input berisi informasi geometri teras,
material penyusun teras, posisi bahan bakar, posisi
dan komponen batang kendali, dan komponen
pendukung teras lainnya seperti reflector, fasilitas
irradiasi dll.
Perhitungan kekriktisan dalam MCNPX
2.6.0 menggunakan KCODE. Dalam penelitian ini
dipakai perintah KCODE 13800 1.0 50 2000 yang
artnya menggunakan 13800 partikel neutron setiap
cycle, inisial nilai K adalah 1, menghitung sampai
2000 cycle dengan melewatkan 50 cycle yang
pertama [10].
File input dibuat dengan menggunakan
bantuan program softwareTriga-MCNP. Software
ini khusus untuk membuat file input reaktor triga.
Software ini sudah menyediakan default geometri
teras triga, pilihan bahan bakar Triga dengan
berbagai variasi pengkayaan, pilihan batang kendali
dengan berbagai variasi posisi radial dan vertikal
serta pilihan fasilitas irradiasi yang dipakai.
Software ini memudahkan pengguna dalam
membuat file input dengan cepat dan kemudian
membuat modifikasi sesuai keperluan [11].
Modifikasi yang dilakukan dalam
penelitian ini adalah komposisi burn-up bahan
bakar. DefaultTriga-Mcnp menggunakan bahan
bakar segar sedangkan dalam penelitian burn-up
bahan bakar disesuaikan dengan kondisi pada saat
pengambilan data secara elsperimental.
File input yang sudah dimodifikasi
selanjutnya dijalankan kedalam MCNPX 2.6.0.
hasil yang diharapkan adalah nilai Keff pada kondisi
konfigurasi tertentu. Nilai ini terangkum dalam file
output MCNPX. Perubahan nilai Keff selanjutnya
menghasilkan reaktivitas teras, baik berupa
reaktivitas dari masing masing batang kendali
maupun reaktivitas lebih teras.
Analisa Statistik ANOVA
Data yang diperoleh dan eksperimental dan
komputasional kemudian dianalisa dengan metode
ANOVA. Metode statistik ini lazim digunakan
dalam bidang teknik untuk mengetahui dan
menguji sebuah hipotesa atau dugaan awal. Uji
ANOVA menggunakan parameter nilai F (Fisher).
Sehingga biasa dikenal dengan F-test. Nila F dari
sampel kemudian dibandingkan dengan nilai F
batas dari table distribusi F. Jika F sampel lebih
kecil (Feksperimen < Fbatas) dari F tabel maka dugaan
awal ( bahwa kedua metode mempunyai kemiripan
rata rata) adalah benar, dan sebaliknya. Parameter
lain adalah nilai Probabilitas (P). Yaitu parameter
yang menyatakan probabilitas dugaan awal bernilai
benar. Nilai P ini dibandingkan dengan nilai batas
limit siknifikan (significant level). Batas limit
signifikan ditentukan oleh peneliti yakni 1%, 5%
atau 10%. Jika P lebih besar (Peksperimen > Pbatas) dari
batas limit nilai siknifikan maka dugaan awal
tersebut bernilai benar, dan sebaliknya [12].
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil eksperimental reaktivitas lebih teras diambil
dari laporan triwulan reaktor Kartini mulai dari
tahun 2010 s/d 2017. Sedangkan data pembanding
komputasional dihitung dengan menggunakan
program MCNPX 2.6.0 untuk setiap konfigurasi
eksperimental. Penelitian ini memodelkan kembali
konfigurasi teras yang telah ada data eksperimental
namun belum dihitung secara komputasional.
Pembuatan model dan perhitungan memerlukan
waktu selama kurun satu bulan. Kedua data tersaji
dalam grafik reaktivitas lebih teras/ Core excess
pada Gambar 1.
Gambar 1. Grafik reaktivitas lebih teras/ Core
excessselama delapan than.
ANALISIS DAN VERIFIKASI KOMPUTASIONAL REAKTIVITAS LEBIH TERAS DAN REAKTIVITAS
MARGIN PADAM TERAS REAKTOR KARTINI
Umar Sahiful Hidayat ISSN 0216-3128 241
Ada perbedaan hasil nilai reaktivitas lebih
teras antara eksperimental dan komputasional.
Perbedaan hasil ini secara umum tidak berpengaruh
terhadap keselamatan teras karena tidak melampaui
nilai BKO dalam LAK. Nilai tertinggi (dalam hal
ini dari hasil komputasional) reaktivitas lebih
sekitar 2,38 $.Nilai ini masih dibawah nilai BKO
sebesar jumlah reaktivitas dua batang kendali
tertinggi, yakni pengaman dan kompensasi. Nilai
kedua batang kendali tersebut selama kurun waktu
delapan tahun minimal sebesar 3,57 $.
Tren hasil kedua metode menunjukkan
hasil yang mirip. Varian hasil eksperimental
sebesar 0,033 dan komputasional 0,027 mem-
buktikan bahwa fluktuasi data tidak jauh berbeda.
Nilai reaktivitas lebih teras reaktor Kartini
cenderung menurun secara perlahan dalam kurun
waktu lima tahun awal izin diberikan yakni 2010
s/d 2015. Penurunan ini sebagai akbat dari
meningkatnya burn-up bahan bakar. Penggunaan
reaktor Kartini akan meningkatkan burn-up bahan
bakar. Pada pertengahan tahun 2015 (23 Juni 2015)
terjadi penambahan bahan bakar satu buah,
kemudian padab 29 Juni 2015 ditambah lagi satu
buah bahan bakar untuk meningkatkan reaktivitas
lebih teras.
Penambahan satu bahan bakar mening-
katkan reaktivitas sekitar 0,125$ dan 0,215$ secara
eksperimental dan 0,135$ dan 0,227$ dari hasil
perhitungan komputasional MCNPX.
Selisih hasil eksperimental dan kompu-
tasional MCNPX menjadi perhatian khusus dalam
penelitian ini. Selisih rata rata komputasional
sebesar 46% lebih besar dari hasil eksperimental.
Sedangkan selisih hasil minimal dan maksimal
adalah 25 % dan 62 %. Pemodelan yang dibuat dan
dihitung dengan MCNPX masih over estimate.
Input program dibuat menggunakan paket program
TRIGA-MCNPX. Program tersebut dibuat untuk
reaktor TRIGA II 250 kW secara umum.
Penyesuaian input file perlu dilakukan karena
dayareaktor Kartini telah diturunkan menjadi
maksimal 100 kW.
Evaluasi Hasil Eksperimental
Hasil pengukuran reaktivitas lebih teras secara
eksperimental dilakukan bersamaan dengan
pengukuran reaktivitas batang kendali. Hal ini
dikarenakan reaktivitas lebih merupakan bagian
dari reaktivitas batang kendali yang berada didalam
teras ketika reaktor kritis pada zero power.
Berdasarkan landasan teori, reaktivitas lebih teras
akan sama hasilnya melalui eksperimen masing
masing batang kendali, karena reaktor Kartini akan
kritis hanya dengan mengangkat salah satu batang
kendali saja sedangkan lainnya berada diluar teras.
Hasil lengkap reaktivitas lebih dari ketiga batang
kendali terangkum dalam grafik pada Gambar 2.
sebagai berikut:
Gambar 2. Grafik reaktivitas lebih teras
eksperimental.
Secara visual grafik pada Gambar 2
memberikan gambaran reaktivitas lebih teras secara
eksperimental sesuai dengan landasan teori. Hasil
perhitungan dari ketiga batang kendali berimpit.
Ada beberapa data yang jauh dari rata-rata, namun
secara umum mempunyai kesamaan hasil.
Bukti bahwa hasil perhitungan tersebut
mempunyai kesamaan nilai adalah dengan uji
ANOVA. Uji ini melibatkan nilai rata rata dan
varian. Dugaan awal hasil uji ini menyatakan
bahwa ketiga batang kendali memberikan nilai rata
rata yang sama dengan tingkat signifikan 5%. Dari
uji ANOVA hasil eksperimental ini memberikan
nilai F = 0,416. F hasil (0,416) < F kritis (3,204)
artinya dugaan awal diterima, sehingga dapat
disimpulkan bahwa ketiga batang kendali
memberikan nilai rata rata yang sama. Hal ini juga
diperkuat dengan nilai P = 0,662 > 0,05. Peluang
dugaan awal lebih besar dari batas yang telah
ditentukan yakni 5% atau 0,05.
Evaluasi Hasil Komputasional
Hasil pengukuran reaktivitas lebih teras dengan
metode komputasional dilakukan dengan paket
program MCNPX. Konfigurasi teras dibuat sama
dengan kondisi eksperimental. Hasil perhitungan
secara lengkap terangkum dalam Gambar 3.
Reaktivitas lebih teras secara Komputasional
MCNPX.
Gambar 3. Reaktivitas Lebih Teras Secara
Komputasional MCNPX.
Gambar 3. Memberikan gambaran hasil
reaktivitas reaktivitas lebih dari 3 batang kendali
reaktor memberikan hasil yang berbeda. Uji
ANALISIS DAN VERIFIKASI KOMPUTASIONAL REAKTIVITAS LEBIH TERAS DAN REAKTIVITAS
MARGIN PADAM TERAS REAKTOR KARTINI
242 ISSN 0216-3128 Umar Sahiful Hidayat
statistik dengan ANOVA memberikan bukti bahwa
nilai F = 31,9 lebih besar dari F kritis sebesar F =
3,2 dan diperkuat dengan nilai probabilitas
kemiripan hasil kurang dari 0,05. Perbedaan hasil
ini berasal dari reaktivitas lebih batang kendali
kompensasi yang jauh berbeda dengan 2 batang
kendali lainnya.
Batang kendali pengaman dan pengatur
mempunyai kesamaan hasil dengan probabilitas P
= 0,624 jauh lebih besar dari propabilitas kritis
yang telah ditentukan yakni 0,05.
Secara visual juga terlihat dalam gambar
bahwa grafik batang pengatur dan batang
pengaman saling berilangan sedangkan batang
kendali kompensasi tidak bersinggungan sama
sekali.
Namun demikian, nilai reaktivitas lebih
dari batang kendali pengatur dan pengaman adalah
yang paling mendekati dengan hasil eksperimental.
Jika kedua hasil dibandingkan maka nilai F =
31,665. Nilai tersebut jauh lebih kecil dibanding
batang kendali kompensasi sebesar F = 160,642.
Kedua nilai tersebut tetap lebih besar dari F kritis
(F = 4,171).
Nilai eksperimental berbeda dengan
komputasional. Koreksi diperlukan dalam pemo-
delan komputasional. Code komputer yang berbeda
(selain MCNPX) diperlukan untuk memberikan
penilaian hasil yang lebih objektif terhadap hasil
eksperimental.
Reaktivitas Margin Padam (Shutdown Margin /
SDM)
Nilai SDM didapatkan dari hasil per-hitungan,
hasil eksperimental maupun perhitungan dari hasil
komputasional MCNPX. SDM reaktor Kartini
merupakan reaktivitas total semua batang kendali
dikurangi reaktivitas lebih teras dan reaktivitas
batang kendali yang paling besar. Grafik SDM
hasil eksperimental dan komputasional terangkum
dalam Gambar 4. sebagai berikut:
Gambar 4. Reaktivitas Margin Padam
(SDM) reaktor Kartini dari tahun
2010-2017.
Reaktivitas margin padam (SDM) hasil
perhitungan komputasional relatif stabil dengan
varian 0,073 dibanding eksperimental yang
fluktuatif dengan varian 0,160. Rata rata perbedaan
kedua metode adalah 10%. Disamping itu hasil
dari kedua metode saling bersinggungan, berarti
ada kemiripan hasil.
Uji ANOVA memberikan bukti bahwa
kedua metode mempunyai kesamaan hasil dengan
nilai F = 0,105 < nilai F batas yakni F = 4,171.
Probabilitas kesamaan kedua metode tersebut
sebesar P = 0,748, lebih besar dari probalilitas
kritis sebesar 0,05. Hal ini memberikan bukti
tambahan kesamaan tentang metode tersebut.
Rata rata SDM eksperimental dan
komputasional sebesar 2,670$ dan 2,631$. Nilai
minimum dari kedua metode sebesar 2,09 $. Nilai
tersebut lebih dari empat kali lipat batas minimum
SDM yang telah ditetapkan di LAK reaktor Kartini
sebesar 0,5$. Batang kendali sangat mampu untuk
memadamkan Reaktor Kartini sekaligus menjamin
kemungkinan terjadinya reaktivitas positif sisipan
yang berlebih.
Persamaan (5) menyatakan bahwa SDM
dipengaruhi oleh reaktivitas lebih teras dan
reaktivitas jatuh batang kendali ( rod drop). Namun
faktor yang mempengaruhi fluktuasi hasil
eksperimental adalah nilai reaktivitas jatuh batang
kendali ( reaktivitas rod drop).
Reaktivitas lebih diukur sedikit demi
sedikit sebanding dengan kenaikan batang kendali
sehingga nila reaktivitas yang terukur oleh alat
dalam orde cent dollar (c$). Satu cent dollar sama
dengan 100 cent dollar. Sedangkan data nilai
reaktivitas jatuh diambil satu kali sehingga nilai
yang terukur oleh alat dalam orde dollar dan cepat
berubah. Ketelitian dan pengalaman dalam
eksperimen sangat berpengaruh dalam langkah
ini.Kesalahan dalam pengambilan data reaktivitas
jatuh akan sangat mempengaruhi hasil akhir SDM.
Eksperimen lebih lanjut dan teliti terutama
dalam pengamatan reaktivitas jatuh batang sangat
diperlukan untuk verifikasi data berikutnya.
KESIMPULAN
1. Reaktivitas lebih teras dan reaktivitas margin
padam reaktor Kartini yang dilakukan dengan
metode eksperimental dan komputasional
tidak melampaui batas keselamatan yang telah
ditetapkan didalam LAK.
2. Hasil pengukuran reaktivitas lebih teras
sebesar 2,38$, masih dalam rentang BKO
yakni maksimal reaktivitas lebih 3,57$.
3. Hasil pengukuran SDM reaktor Kartini sebesar
minimal 2,05$, batas minimal dalam BKO
sebesar 0,5 $.
4. Pengukuran reaktivitas lebih teras dari semua
batang kendali secara eksperimental
memberikan hasil yang identik secara statistik.
5. Reaktor Kartini layak diberikan perpanjangan
izin berdasarkan parameter reaktivitas lebih
teras dan SDM.
6. Validasi metode komputasional MCNPX
memberikan hasil yang baik untuk pengukuran
ANALISIS DAN VERIFIKASI KOMPUTASIONAL REAKTIVITAS LEBIH TERAS DAN REAKTIVITAS
MARGIN PADAM TERAS REAKTOR KARTINI
Umar Sahiful Hidayat ISSN 0216-3128 243
reaktivitas margin padam teras reaktor Kartini.
Sedangkan untuk pengukuran reaktivitas lebih
teras menghasilkan data yang berbeda.
UCAPAN TERIMA KASIH
Kami mengucapkan banyak terima kasih kepada:
1. Ir. Tegas Sutondo, paripurna karyawan Batan
atas bimbingan dalam menggunakan MCNPX.
2. Dosen pengampu mata kuliah metode rekayasa
komputasional dan eksperimental Magister
Teknik Fisika UGM.
3. Plt Ka. PSTA, Ir. Puradwi IW, DEA dan
struktural bidang Reaktor serta seluruh staf
atas fasilitas dan arahan dalam penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA
1. Bapeten, “PP No 2 Tahun 2014 Tentang
Perizinan Instalasi Nuklir dan Pemanfaatan
Bahan Nuklir,” p. 142, 2014.
2. Bapeten, “Perka Bapeten No 2 Tahun 2014
tentang Manajemen Teras serta Penanganan
dan Penyimpanan Bahan Bakar Nuklir pada
Reaktor Non Daya,” p. 14, 2012.
3. PTAPB, LAK Reaktor Kartini Rev. 7. 2012.
4. Bapeten, “Perka Bapeten No 2 tahun 2011
tentang Ketentuan Keselamatan Operasi
Reaktor Nondaya,” 2011.
5. M. Türkmen and Ü. Çolak, Analysis of ITU
TRIGA Mark II Research Reactor Using
Monte Carlo Method, Prog. Nucl. Energy,
vol. 77, pp. 152–159, 2014.
6. E. Chham et al., Neutronic and Thermal–
Hydraulic Analysis of New Irradiation
Channels Inside the Moroccan TRIGA Mark
II Research Reactor Core, Appl. Radiat. Isot.,
vol. 116, pp. 178–184, 2016.
7. M. A. Salam et al., Measurement of Control
Rod Reactivity and Shut Down Margin of 3
MW TRIGA Mark-II Research Reactor Using
Analogue and Digital I&C System, Ann. Nucl.
Energy, vol. 68, pp. 257–261, 2014.
8. R. M. G. D. P. Souza and A. Z. Mesquita,
Reactivity Balance in the IPR-R1 TRIGA
Reactor, Prog. Nucl. Energy, vol. 53, no. 8,
pp. 1132–1135, 2011.
9. H. Rehman and S. ul I. Ahmad, “Neutronics
Analysis of Triga Mark Ii Research Reactor,”
Nucl. Eng. Technol., vol. 50, no. 1, pp. 35–42,
2018.
10. D. B. Pelowitz, MCNPX 2.6.0 USER ’ S
MANUAL, 2008.
11. P. I. Yazid, TRIGA-MCNP, Bandung, 2006.
12. D. C. Montgomery and G. C. Runger, Applied
Statistics and Probability for Engineers. 2003.
ANALISIS DAN VERIFIKASI KOMPUTASIONAL REAKTIVITAS LEBIH TERAS DAN REAKTIVITAS
MARGIN PADAM TERAS REAKTOR KARTINI
244 ISSN 0216-3128 Umar Sahiful Hidayat