,--

p~ ~ N~ H~ Nu.t.- k.. ~ X k:I. 3. 155N 1410-7~g~-

PENGARUH NEUTRON TERHAMBUR DARI TAT A LET AK KOMPONENTERHADAP LA T AR BELAKANG DARI FCDffD (DN-2)

Adolf Asih S, Mohtar, Gunawan, Yatno

Pus/itbanglptekBahan -BATAN, Kawasan PuspiptekSerpong-Tangerang

ABSTRAK

PENGARUH NEUTRON TERHAMBUR DARI TATA LETAK KOMPONEN TERHADAP LATAR BELAKANG DARI FCDfTD (DN-2).Telah dipelajari pengaruh neutron terhambur dari tala letak komponen terhadap cacahan latar belakang. Pengukuran cacahan latar belakangdilakukan pada beberapa keadaan. Pertama, cacahan latar belakang diperoleh dengan cuplikan standar kristal tunggal NaGI. Kedua, tanpa ataudengan penahan berkas B4G pada dudukan kabel AI. Ketiga, tanpa atau dengan penahan berkas B4G menghadap ke reaktor. Akhirnyamenjalankan cuplikan standar AI bertekstur. Pengukuran dilakukan dengan alai FDG/TD. Hasilnya menunjukkan bahwa cacahan latar belakangcukup rendah.

ABSTRACT

THE INFLUENCE OF SCATTERED NEUTRON FROM COMPONENT LAY OUT TO THE BACKGROUND OF FCDfTD (DN.2). Theinfluence of scattered neutron from component layout to the background was studied. The background measurements were performed at manydifferent conditions. First, the background was obtained from a measurement of standard sample of NaCI single crystal. Secondly, the AI cablesupport was covered with B4C rubber shield or exposed to the air. Thirdly, the 84C rubber shield was placed toward the reactor core and thenremoved. Finally, standard sample AI was measured. The measurements were carried out using FCOrrO. The results showed that the background

seems to be low

PENDAHULUAN

belakang ini besar maka hal ini bisa mengganggu prosesanalisanya, karena sulitnya membedakan antarapuncak difraksi bidang tertentu dengan latar belakang.Pada penelitian ini telah dilakukan pengamatan cacahanJatar belakang karena pengaruh neutron terhambur daritala letak komponen alat FCD/TD.

Teknis pelaksanaannya adalah berturut-turutsebagai berikut pengukuran Jatar belakang dari cuplikanstandar kristal tunggal NaCI. Kemudian karena pada arahpandangan dari monokromator menuju ke cuplikan, padasebelah kanan, terdapat tempat dudukan kabel AI, makapengukuran Jatar belakang dilakukan untuk melihatpengaruhnya terhadap tempat dudukan kabel ini, yaitudengan ataupun tanpa penambahan penahan berkasneutron B4C. Langkah berikutnya pengukuran Jatarbelakang akibat berkas neutron langsung yang datangdari reaktor. Untuk maksud terse but detektor yangmenghadap ke reaktor dibungkus dengan atau tanpapenahan berkas neutron B4C. Paling akhir dilakukan ujidengan cuplikan standar AI bertekstur. Hasilnya cacahanJatar belakang sangat rendah.

Alat Difraktometer Neutron EmpatLingkaran/Difraktometer Tekstur (FCD/TD, DN-2) telahdipasang di Balai Eksperimen Reaktor PRSG. FCD/TDdipasang dengan memanfaatkan berkas neutron yangkeluar dari tabung berkas neutron S-5 Reaktor SerbaGuna GAS. Berkas neutron polikromatis yang keluardari tabung berkas S-5 melalui tabung pemandu neutron-2 (NGT-2) yang terbuat dari gelas Borkon [1].Kemudian berkas neutron ini sampai ke monokromatordan neutron direfleksikan menuju ke cuplikan sepertiyang tergambar pacta Gambar 1 dan 2. Kalibrasi terhadapalat ini telah dilakukan dan hasilnya cukup baik [2].

Banyak penelitian yang bisa dilakukan denganalat FCD/TD ini, seperti penelitian tekstur dan penelitianuntuk kristal tunggal [3]. Sampai saat ini telah banyakmakalah dan mahasiswa S-I (ITB, Undip dan Unair)Tugas Akhir yang menggunakan alat FCD/TD ini [4-6].Saat ini sedang dilakukan penelitian bahan pactuM Aldari IPTN Bandung. Diharapkan kelak banyak penelitiyang bisa memanfaatkan FCD/TD.

Salah satu hal yang bisa mengganggu analisadata adalah cacahan Iatar belakang. Bila cacahan latar

~, 2'1 J~ 200092

p~ N~ T~ ~ T~ W ~ T~ ~ ~ ~ FCD/TI) (!)N.Z)A.tJt A4 S. .l/.I..

'.Ponyotop -~bork.. ~

...

Gambar 1. Skema FCDrrD tampak atas.

Gambar 2. Skema FCDfTD tampak samping.

BAHAN DAN ALAT

BahanBahan yang digunakan daiam peneiitian ini

adaiah cupiikan standar kristai tunggai NaCi, penahanberkas neutron B4C daD cupiikan standar Ai bertekstur.

A/atAlat yang digunakan adalah Difrakto-meter

Neutron Empat Lingkaran/Difraktometer Tekstur(FCD/TD, DN.2) dengan spesifikasi alat seperti yangterdapat dalam Tabel 1.

Daya reaktor : 8 MW.2.1. Tanpa penyetop berkas neutron B4Ca. Mengukur cacahan Jatar belakang, setiap titik

diatur selama 5 detik,b. Menjalankan 29 pada rentang 200 -20,90

dengan selang tl9 = 0,1°,

c. Mencatat hasilnya, membuat pola cacahannya.2.2. Dengan penyetop berkas neutron B4Ca. Mengukur cacahan Jatar belakang, setiap titik

diatur selama 5 detik,b. Menjalankan 29 pada rentang 200 -20,90

dengan selang tle = 0,1°,

c. Mencatat hasilnya, daD membuat pola

cacahannya.3. Pengaruh berkas neutron langsung dari reaktor.

Daya reaktor : 8 MW.3.1. Tanpa penyetop berkas neutron B4Ca. Mengukur cacahan Jatar belakang, setiap titik

diatur selama 1 detik.b. Menjalankan 28 pada rentang 10° -33° dengan

selang tle: 0,1°.c. Mencatat hasilnya, membuat pola cacahannya.3.2. Dengan penyetop berkas neutron B4Ca. Mengukur cacahan latar belakang, setiap titik

diatur selama 1 detik,b. Menjalankan 28 pada rentang 10° -50° dengan

selang tl8 = 0,1°,

c. Mencatat hasilnya, membuat pola cacahannya.4. Menjalankan cuplikan standar aluminium bertekstur.

Daya reaktor : 5 MW.a. Memasang cuplikan standar Al bertekstur,b. Mengukur cacahan cuplikan standar AI

bertekstur setiap titik diatur cacahan padadetektor monitor sebesar 40.000,

c. Scan 29 pada rentang 1 0° ~ 70° dengan selangtl9 == 0 05°, ,

e. Mencatat hasilnya, membuat pola cacahannya.

TAT A KERJA Tabel1. SDesifikasi FCD/TD (DN-2).Cu(220) dan PG(004)0) =-1800 -1800

X=-IOmm-IOmmY=-IOmm-IOmmR,=-loo-IO°R,=-loo-IO°

Monokromator

IUkuran celah 40x40 mm"

30x30 mm220x20 mm2lOxIa mm240x20 mm230xl5 mm220xlO mm2IOx5 mm2tanoa celah

II Meia cuolikan I 29 = -20. -160.

Dalam melakukan pengukuran latar belakangtelah dipilih kondisi alat seperti yang ditunjukkan dalamTabe12 [2].

Selanjutnya dilakukan pengukuran latarbelakang berturut-turut sebagai berikut :I. Cuplikan standar kristal tunggal NaCl.

Daya reaktor : 8 MW.a. Menempatkan cuplikan standar kristal tunggal

NaCI pada tempat dudukan cuplikan,b. Mengukur cacahan latar belakang cuplikan

standar kristal tunggal NaCI, setiap titik diaturselama I detik,

c. Menjalankan ro pada rentang .900 -900 denganselang I1ro == 0,2° dan posisi X == 15°,

d. Mencatat hasilnya, membuat pola cacahannya.2. Karena tempat dudukan kabel paduan Ai.

93~I z~ J~ zooo

~~ N~ T~ ~ T~ ~ ~~-ifc. T~ ~ ~ ~ FCDIIn (D!J.Z)A~ A..:I. $. ~.

Tabel 2. Kondlll lilt Fcorro lilt dlgunlklnuntuk pengukurln Iltlr bellklng.

rota-rata berkilar t 5 cacahan/16 cm2 I detlk (0,375cacahan/cm21) juaB tldak nampak adenYl "alelille.

Darl Camber 3 lampal danian Cambar 7 dapatdikatakan bahwa balk cupllkan Itandar, tempat dudukanAI din berkas neutron lan'luna darl reaktor tidakberpenlaruh terhadap cacahan Jatar beJakang.

Cu(220Y--1(0-113,10I X. 9,5 mm

y ~ -2,5 mmRx E 0,00

, -I R., E -0,1750 I

II ~~nutue b!rkas I Lithium (LOSistem kolimatorKolimator #1~tQr #2

Monokromator

20'

30'--Ukuran celahCelah #1Celah #2

40x40 mm240x40 mm2

f~ia ~UD~n I 28.600I Detektor utama BF3 -

Detektor monitor BF3

HASIL DAN PEMBAHASAN

Cacahan latar belakang dari cuplikan standarNaCI ditunjukkan dalam Gambar 3. Harga cacahan rata-rata berkisar :t 6 cacahan/16 cm2 1 detik, atau 0,375cacahan/cm2s. Disamping itu pada gambar tersebut tidaknampak ada puncak yang aneh.cacahan..I .., .,.. .., , , .

1~

10 -

~

.Qn n QnOmega (derajat)

Gambar 3. Cacahan later belakang. dengen cuplikenstander kristal tunggal NaCI.

Poll difraksi dari cacahan latar belakang karenapengaruh temp at dudukan kIbei Al masini-Masiniditunjukkan dalam Gambar 4 dIn Gambar 5. Hargacacahan rata-rata berkisar :t: 30 cacahan/16 cm2 5 detik(0,375 cacahan/cm2s), dan tidak tampak adanya satellite.

Gambar 6 dIn Gambar 7 menyatakan poladifraksi dari cacahan latar belakang karena pengaruhberkas neutron langsung dari reaktor. Harga cacahan

Untuk mengecek cacahan latar betakingtersebut di atas telah dicoba mengukur poll difraksi

menggunakan cuplikan stardar aluminium. Gambar 8mcnyatakan poll difraksi cuplikan standar aluminium

bertekstur. Tampak pada sudut 28 sekitar 200 terjadicacahan puncak yang paling tinggi. Hal itu menunjukkan

bahwa cuplikan tersebut bertekstur.Bila untuk mendapatkan cacahan pada monitor

sampai dengan 40.000 cacahan neutron diperlukan waktu

~, 2i J~ 200094

p~ N~ T~ ~ T~ ~ ~ T~ ~ tJ.,.~ ~ FCOIrO (DN.Z)

AJ..te Ad S. J/IJ..

3 Cacahan latar belakang tidak berpengaruh terhadapanalisa suatu basil penelitian.

20 detik, maka cacahan Jatar belakang pada Gambar 8sarna dengan sekitar 10 cacahan/16 cm2 20 detik. ltusarna artinya dengan 0,03 cacahan/cm2 detik danmerupakan suatu harga yang sangat kecil.

Kelima gambar di atas menunjukkan bahwapengaruh tempat dudukan kabel AI maupun berkasneutron langsung dari reaktor tidak berpengaruh, bahkanharganya sangat kecil.rRrRhRn

-r ;~~-"'-~.'"'"T'-"""'~ , , .~~

20

10

,f""'t

\I\J\,L..

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis rnengucapkan terirna kasih kepadaBapak Prof. DR. Shibuya atas kebaikan budi dan DR.Koyano atas diskusinya dari Universitas Kyoto, Jepang.Penulis juga rnengucapkan terirna kasih kepada BapakKepala Balai Spektrornetri -Badan Tenaga NuklirNasional dan ternan-ternan staf dan tehnisi ISN atas

dorongan rnorilnya sehingga terselesainya pengukuranini.

..~ ..., I ' ., !

10 20 10

2 theta (deraiat)Gambar 6. Cacahan latar belakang mengghadap ke

arah reaktor, tanpa penahan B4C.

DAFTARPUSTAKA

1() J() 502 theta (deraiat)

Gambar 7. Cacahan latar belakang mengghadap kearah reaktor, dengan penahan B4C

KESIMPULAN

Dari uraian di atas dapat disimpulkan sebagai

[1]. Alan Maulana dkk., Karakterisasi SpektrometerHamburan Neutron Sudut Kecil Resolusi Tinggi(HRSANS, SN3), Progress Report HamburanNeutron, Pusat Penelitian Sa ins Materi BadanTenaga Atom Nasional, Vol. I, 1996.

[2]. Adolf Asih S dkk., Karekterisasi DifraktometerTekstur Empat Lingkaran (FCD/TD, DN2),Prosiding Seminar Nasional Hamburan Neutron danSinar-x, Instalasi Spektrometri Neutron BadanTenaga Atom Nasional, 1998.

[3]. Sumitomo Co, Equipment Specification of FCD/TDfor MPR-30, 1988.

[4]. Parikin dkk., Pemanfaatan Difraktometer NeutronEmpat Lingkaran/Difraktometer Tekstur (FCD/TD,DN2) Dalam Penelitian Bahan, Progress R.eportHamburan Neutron, Pusat Penelitian Sains MateriBadan Tenaga Atom Nasional, Vol. 1, 1996.

[5]. Rina Haryati, Pengaruh Aniling TerhadapPerubahan Tekstur Baja Silikon, Skripsi S-1 JurusanFisika- Universitas Airlangga, 1998.

[6]. Didiet, Pengaruh' Aniling Terhadap PerubahanTekstur kawat aluminillm, Skripsi S-1 JurusanFisika- Universitas Airlangga, 1998.

berikut :I. Tempat dudukan kabel Al clan berkas neutron

langsung dari arab reaktor tidak berpengaruhterhadap cacahan Jatar belakang.

2. Harga rata-rata cacahan Jatar belakang cukup rendah.

~, ZtJ J~ 2000 95