pengukuran diameter silinder masif menggunakan …digilib.batan.go.id/e-prosiding/file...

8
Proceedings Seminar Reaktor Nuklir dalwn Penelitian Sains eLm Teknolagi MenuJu Era Tinggal Landas Bandung, 8- 10 Oktober 1991 PPTN - BATAN PENGUKURAN DIAMETER SILINDER MASIF MENGGUNAKAN RADIOGRAFI NEUTRON Putranto Ilham Yazid Pusat Penelitian Teknik Nuklir - Badan Tenaga Atom Nasional ABSTRAK PENGUKURAN DIAMETER SILINDER MASIF MENGGUNAKAN RADIOGRAFI NEUTRON. 'l'elah dilakukan pengukuran diameter benda l.\iidari grafit dan aluminium yang menyimulasikan pelet bahan bakar reaktor dengan memanfaatkan teknik radiografi neut- ron. Benda l.\iidiradiografi neutron pada daya reaktor 500 KW selama 2jam dengan memakai layar Indium sebagai konverter. Bayangan yang dihasilkan di atas film yang telah dipapari oleh layar Indium tersebut diukur kehitamannya dengan densitometer, dalam arah tegak lurus sumbu silinder. Data pengukuran kehitaman kemudian diperhalus dan diperbanyak secara numerik. Garis tengah benda uji dihitung dengan cara menentukan titik belok dari kurva yang diperoleh dari penghalusan data tersebut. Hasil percobaan menunjukkan bahwa ketelitian yang diperoleh masih cukup baik, yakni dengan kesalahan berkisar 1,5 sampai 9,5 %. ABSTRACT MEASUREMENT OF SOLID CYLINDRICAL MATERIAL USING NEUTRON RADIOGRAPHY.'!\vosolid cylindrical samples of graphite and of aluminium, which simulate the reactor fuel pellets, were neutron radiographed at the reactor power of 500 KW in two hours, with using the Indium as converter screen. The film images resulted from exposing the converter to the X-ray film were measured accross the cylindrical axis image using den- sitometer for getting the density data. The results are then converted to transmittance data. Using the piecewise second order polinomial interpola tion, the transmi ttance da ta is smoothed and multiplied numerically. The sample diameters were determined by locating the inflection points of the smoothed data. The experiment showed that the error is within 9.5 %. PENDAHULUAN Pengukuran dimensi benda yang berradi- asi tinggi, seperti : bahan bakar bekas, tidak dapat dilakukan dengan cara konvensional. Sa- lah satu caranya adalah dengan menerapkan teknik radiografi neutron. Untuk menguasai teknik pengukuran benda-benda berradiasi tinggi dengan radiografi neutron, dalam pene- lit.ian ini dicoba mengukur dimensi benda uji berupa silinder masif yang terbuat dari grafit dan aluminium. Hasil radiografi neutron, yang berupa gam- ba.r bayangan di atas film x-ray, diukur kehi- tamannya dengan densitometer. Pengukuran diameter benda uji dilakukan dengan metode yang dikembangkan oleh Wade J. Richards [1] dari ORNL, yakni dengan cara menentukan ti- tik belok dari kurva transmitansi yang diper- oleh dari pengukuran kehitaman film hasil ra- diografi neutron. Cara ini selain mudah dila- kukanjuga menjanjikan ketelitian yang tinggi, asalkan data pengukuran cukup banyak dan teli ti. 43 TEORI Kurva Transmitansi T(x) dari Radiografi Neutron Terhadap Benda Berbentuk Silinder Masif Radiografi neutron terhadap benda berbentuk silinder masif dapat digambarkan secara skematis seperti pada Gambar 1a. Layar dan benda disinari fluks neutron yang homogen dengan arah tegak lurus. Jika layar tersebut kemudian ditempelkan ke film, akan diperoleh kurva kehitaman film seperti tampak dalam Gambar lb. Bagian layar yang langsung disinari oleh neutron akan menghasilkan aktivitas radiasi yang tinggi sehingga kehitaman layar yang di- hasilkan akan tinggi pula. Bagian layar yang terhalang benda akan berkurang aktivitasnya, yaitu semakin kecil ke arah pusat benda silin- der. Berarti pula bahwa kehitaman film akan semakin rendah untuk tempat yang semakin mendekati pusat benda.Dalam analisis hasil radiografi neutron, suatu besaran lain yaitu transmitansi lebih memiliki arti fisis diban- dingkan dengan kehitaman film. Kurva transmitansi yang dihasilkan oleh ra- diografi neutron terhadap benda silinder dapat

Upload: truongtruc

Post on 24-Mar-2019

236 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGUKURAN DIAMETER SILINDER MASIF MENGGUNAKAN …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTN_91/Reak... · dapat dilakukan dengan cara konvensional. Sa ... radiografi

Proceedings Seminar Reaktor Nuklir dalwn Penelitian SainseLm Teknolagi MenuJu Era Tinggal Landas

Bandung, 8 - 10 Oktober 1991PPTN - BATAN

PENGUKURAN DIAMETER SILINDER MASIF MENGGUNAKANRADIOGRAFI NEUTRON

Putranto Ilham YazidPusat Penelitian Teknik Nuklir - Badan Tenaga Atom Nasional

ABSTRAKPENGUKURAN DIAMETER SILINDER MASIF MENGGUNAKAN RADIOGRAFI

NEUTRON. 'l'elah dilakukan pengukuran diameter benda l.\iidari grafit dan aluminium yangmenyimulasikan pelet bahan bakar reaktor dengan memanfaatkan teknik radiografi neut­ron. Benda l.\iidiradiografi neutron pada daya reaktor 500 KWselama 2jam dengan memakailayar Indium sebagai konverter. Bayangan yang dihasilkan di atas film yang telah dipaparioleh layar Indium tersebut diukur kehitamannya dengan densitometer, dalam arah tegaklurus sumbu silinder. Data pengukuran kehitaman kemudian diperhalus dan diperbanyaksecara numerik. Garis tengah benda uji dihitung dengan cara menentukan titik belok darikurva yang diperoleh dari penghalusan data tersebut. Hasil percobaan menunjukkan bahwaketelitian yang diperoleh masih cukup baik, yakni dengan kesalahan berkisar 1,5 sampai 9,5%.

ABSTRACTMEASUREMENT OF SOLID CYLINDRICAL MATERIAL USING NEUTRON

RADIOGRAPHY.'!\vosolid cylindrical samples of graphite and of aluminium, which simulatethe reactor fuel pellets, were neutron radiographed at the reactor power of 500 KW in twohours, with using the Indium as converter screen. The film images resulted from exposing theconverter to the X-ray film were measured accross the cylindrical axis image using den­sitometer for getting the density data. The results are then converted to transmittance data.Using the piecewise second order polinomial interpola tion, the transmi ttance da ta is smoothedand multiplied numerically. The sample diameters were determined by locating the inflectionpoints of the smoothed data. The experiment showed that the error is within 9.5 %.

PENDAHULUAN

Pengukuran dimensi benda yang berradi­asi tinggi, seperti : bahan bakar bekas, tidakdapat dilakukan dengan cara konvensional. Sa­lah satu caranya adalah dengan menerapkanteknik radiografi neutron. Untuk menguasaiteknik pengukuran benda-benda berradiasitinggi dengan radiografi neutron, dalam pene­lit.ian ini dicoba mengukur dimensi benda ujiberupa silinder masif yang terbuat dari grafitdan aluminium.

Hasil radiografi neutron, yang berupa gam­ba.r bayangan di atas film x-ray, diukur kehi­tamannya dengan densitometer. Pengukurandiameter benda uji dilakukan dengan metodeyang dikembangkan oleh Wade J. Richards [1]dari ORNL, yakni dengan cara menentukan ti­tik belok dari kurva transmitansi yang diper­oleh dari pengukuran kehitaman film hasil ra­diografi neutron. Cara ini selain mudah dila­kukanjuga menjanjikan ketelitian yang tinggi,asalkan data pengukuran cukup banyak danteli ti.

43

TEORI

Kurva Transmitansi T(x) dari Radiografi NeutronTerhadap Benda Berbentuk Silinder Masif

Radiografi neutron terhadap bendaberbentuk silinder masif dapat digambarkansecara skematis seperti pada Gambar 1a. Layardan benda disinari fluks neutron yang homogendengan arah tegak lurus. Jika layar tersebutkemudian ditempelkan ke film, akan diperolehkurva kehitaman film seperti tampak dalamGambar lb.Bagian layar yang langsung disinari olehneutron akan menghasilkan aktivitas radiasiyang tinggi sehingga kehitaman layar yang di­hasilkan akan tinggi pula. Bagian layar yangterhalang benda akan berkurang aktivitasnya,yaitu semakin kecil ke arah pusat benda silin­der. Berarti pula bahwa kehitaman film akansemakin rendah untuk tempat yang semakinmendekati pusat benda.Dalam analisis hasilradiografi neutron, suatu besaran lain yaitutransmitansi lebih memiliki arti fisis diban­dingkan dengan kehitaman film.Kurva transmitansi yang dihasilkan oleh ra­diografi neutron terhadap benda silinder dapat

Page 2: PENGUKURAN DIAMETER SILINDER MASIF MENGGUNAKAN …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTN_91/Reak... · dapat dilakukan dengan cara konvensional. Sa ... radiografi

Proceedings Seminar Reakror Nuklir dalam Penelitian Sainsclan Teknologi Menuju Era Tinggal LandaB

Bandung, 8- 10 Okrober 1~'91PPTN - BATAN

I

Ob'ick Silindlr rnn~if <4-/l/////////I/!/llA

,Laynr In diu mt

/ //Ij///f/; /;,1ItI

r

' 1// /, /;/1/1Gombar 1a.

t~

"0'-'E I,IC

IIc;

,t iI'Gambar 1 b.a ,.c

I

~IIII I. I

,0'

•••

- R IRIPOSifi

I

II

,IIIII

~><

:'1II

I\I Gam bart c·'_ I

I'" Ca•..

EVIc()

•... II II

- R I

0'R'PosisiI I

I ,I I1 II

//~. :

2/ '/ I ~I I I

Gem bar1 d·., !: :\c a

tVI , , Ic a•.. , I I....

I I III. ,

-R0RPos,Si

_ R- A ~R + 11~

44

Page 3: PENGUKURAN DIAMETER SILINDER MASIF MENGGUNAKAN …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTN_91/Reak... · dapat dilakukan dengan cara konvensional. Sa ... radiografi

Proceedings Seminar Reaktor Nuklir dalam Penelitian Sains.Ian Tekrwlogi MenuJu Era Tinggal LandaB

dilihat pada Gambar Ie, yang diperoleh darikurva kehitaman film dengan bantuan hu­bungan berikut :

T(x) = 10-D(x)

'f (x) = transmitansi pada titik xD (x) = kehitaman film pada titik x

Kurva transmitansi seperti pada GambarIe, hanyalah diperoleh dalam keadaan ideal,yaitu bahwa transmitansi mulai meninggi tepatpada posisi dimana benda berada (x = -R atau x= +R). Sebaliknya, dalam keadaan yang sebe­narnya, kurva transmitansi yang diperoleh dariradiografi neutron suatu benda berbentuk silin­der mas if adalah seperti nampak pada Gambar1d. Transmitansi sudah mulai menaik pada titiksebelum titik di mana benda berada, yakni padax = -R - ~R dan x = R + ~R. Hal ini disebabkansemata- mata oleh proses konversi yang terjadidi dalam layar, akibat interaksi antara neutrondengan benda yang diradiografi dan layar itusendiri.

Kenyataan ini akan mempersulitpenentuan dimensi benda karena harga R sukarsekali ditentukan berdasarkan kurva transmi­tansi. R bergantung pada jenis material bendayang diradiografi,jenis layar danjugajenis film[2]. Selain itu R tidak bisa diformulasikan seea­ra tepat. Untuk itu perlu pendekatan [3].

Akan tetapi masih ada satu hal yang meng­untungkan bagi kita yakni bahwa kurva trans­mitansi pada titikx = -Rataupunx = +R adalahmerupakan titik ekstrim, yakni titik belok.Pada titik-titik tersebut berlaku hubungan :

dT ( x ) .:x Ix _ - R = makslmum

dan dTd:) Ix _ R = minimum serta

dT 2 ( x) I = 0dx2 x-R

dan dT 2 ( x) I = 0dx2 x--R

Cara inilah yang digunakan dalam pene­litian ini untuk menentukan diameter bendaberbentuk silinder masif berdasarkan gambarfilm radiografi neutron.Penentuan TiJik Belok

Karena harga transmitansi T(x) yang cli­peroleh dari hasil pengukuran adalah diskrit,yaitu berupa data T(xi) pada tiap-tiap titikpengukuran dan adalah sangat sukar bahkantidak mungkin menentukan suatu fungsi ana­litis yang mendekati data tersebut, dipakai earabeda hingga dari Gregory-Newton dengan 7 titik

Bandung, 8 -10 Oktober 1991PPTN - BATAN

dalam menentukan harga-harga _d_T_(_x_)_dan

dT 2 ( x ) kn'dx 2 ' ya 1 :

dT ( x ) , 1I x = x i = T i = 60 h [- T i - 3 + 9T i - 2 -

45T i _ 1 + 45T i + 1 - 9T i +2 + T i + 3] (1)

d 2 T ( x) I = T"; = 1 [ 2T . _x - x i 180 h 2 1- 3

27T i _ 2 + 270T i _ 1 - 490T i + 270T i + 1 -27T i + 2 + 2T i +3] (2)

dimana :

h =xi+1 -xi

T i- 3' T i- 2 , T i+2' T i+3adalah harga transmitansi di titik-titikxi _3 ' x i _ 2 , x i +2 ' xi +3

Metode ini dianggap eukup memadai asalkandata yang tersedia eukup banyak dan halus.·

Penghalusan dataKeberhasilan persamaan (1) dan (2) dalam

menentukan titik belok dari kurva transmitansi

yang diperoleh dari data pereobaan sangat ber­gantung pada data yang tersedia. Selain haruseukup banyak, data juga harus eukup haluskarena persamaan-persamaan tersebut sangatsensitif terhadap fluktuasi data.Kedua persyaratan di atas tidak bisa dipenuhidalam penelitian ini karena pertama, datayang diperoleh sangat sedikit, yakni masing­masing hanya 21 dan 31 titik pengukuran. Halini disebabkan karena pengukuran kehitamanfilm hanya dilakukan dengan densitometeryang memiliki lebar eelah minimum 1 mm,sehingga pengukuran yang dilakukan seearamanual hanya bisa dilaksanakan tiap selang 1mm. Kedua, data yang diperoleh ternyata amatberfluktuasi seperti nampak dalam Gambar 3adan 3b ( lihat halaman berikut). Penyebabnyaantara lain adalah mutu film yang buruk, pro­ses pengembangan film yang kurang sempur­na dan juga karena ketidakseragaman fluksneutron dalam koli mator radiografi neutron.

Untuk mengatasi permasalahan di ataspenghalusan data am at diperlukan, selain un­tuk meredam fluktuasi data tersebutjuga untukmemperoleh data tambahan berupa interpolasidi antara data yang terkumpul.Tiap-tiap titikdata dihaluskan dengan eara meneari polino­mial orde 2 yang terbaik berdasarkan metodekuadrat terkeeil. Koefisien polinomial tersebutdiperoleh dari 5 titik di sekitar titik data yang

45

Page 4: PENGUKURAN DIAMETER SILINDER MASIF MENGGUNAKAN …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTN_91/Reak... · dapat dilakukan dengan cara konvensional. Sa ... radiografi

Proceedings Seminar Reaktor Nuklir dalam Penelitian Sainsdon- Tekrwlogi MenuJu Era Tinggal Landas

Bandung, 8 -10 Oktober 1991PPTN - BiITAN

a.017 -

0.014

-- kurva interpolosi••••• data percoboon

(f)

C 0.016o

data tersebut. Dengan mengulang proses peng­halusan data beberapa kali, dimana setiap kaliperhitungan dipakai hasil penghalusan datayang sebelumnya, diperoleh data yang lebih ha­Ius dan berjumlah jauh lebih banyak. Pengu­langan dilakukan sampai batas maksimum da­ta tercapai. Setelah itu penghalusan data kem­bali dilanjutkan,tetapi kali ini tanpa melakukaninterpolasi. Ini dilaksanakan sampai databenar-benar halus, yakni tidak ada perbedaanantara hasil penghalusan terakhir dengan hasilpenghalusan yang sebelumnya.

Semua proses penghalusan di atas dimak­sudkan agar baik kurva data maupun turunan­nya benar-benar halus. Gambar 3a dan 3bmenunjukkan contoh data percobaan dan hasilpenghalusan data. Dari 21 titik data yang diper­oleh dari pengukuran kehitaman film daribayangan silinder grafit, didapat kurva pengha­lusan data yang terdiri dari 321 titik. Sedang­kan 31 titik data hasil pengukuran bayangansilinder aluminium diperhalus dan diperbanyaksampai 481 titik.

Gambar 4 : Posisi benda uji dalam radiografineutron

Gambar 2 : Titik-titik data.

PERCOBAANDalam penelitian ini dilakukan radiografi

neutron terhadap benda uji berbentuk silindermasif yang terbuat dari grafit dan aluminium.Benda uji grafit memiliki garis tengah 1mm danAl berdiameter 2 mm. Kedua benda uji dile­katkan ke dinding luar pembungkus layar radio­grafi neutron. Radiografi neutron dilakukanpada daya reaktor 500 KWselama 2jam. Waktuirradiasi diambil dua jam untuk dapat mem­peroleh kehitaman film latar belakang yang cu­kup (""2). Layar yang digunakan adalah Indium(Gambar 4).

Ti-2 Ti-1 Ti Ti+1 Ti+21--1---\--1--1Xi-2 Xi-1 Xi Xi+1 Xi+2

\\

\\,

. iII

\) I)lK -j

1

0017 'j,. it) "0'" jC Ia J

:;:' n (J1~ -1

~ jl r

o .... IL (1014 ", ,.

+-' , l:'-./

D.O'3 L- --- ku(vQ inlerpolasl••••• IInlo per~('Iboon

0.012 T'T"T""O"TTTTrrT"1 "T"rTT'"Tj"TTTT1T'''T'fTT"TT'TTT'1''TT"'"''"T''''''''''"T1o ~ 10 15 20 25

pOSlsi (mm)

0.013 1 " ", .., """',.~o 10 20 30 40

p0"'i~i (mm)

Gambar 3b. Data percobaan dann hasil peng­halusan data dari benda uji aluminium.

hendak dihaluskan. Apabila terdapat 5 titikdata yang diperoleh dari lima titik pengukuranyang masing-masing berjarak ~ yakni:T i _ 2 = T (x i _ 2 ) , T i _ 1 = T ( x i - 1 ) ,

T i = T (x i) , T i + 1 = T ( x i + 1) , dan

T i + 2 = T (x i + 2 ) , seperti nampak pada Gam­bar 2, maka di dalam selang xi S x S xi+lberlaku hubungan T (x-~ ) = a + b (x-Xi) + c{x_~)2 di mana :

1 2a = - ~ ( 17 - 5i 2 ) T .

35 i_-2 1

1 2.b = __ . ~ 1Tii --2

1 2c = 2 ~ ( i 2 - 2 ) Ti146 x i_-2

dan 6 x = x i + 1 - x iDengan bentuk persamaan-persamaan di

atas diperhaluslah titik data yang diperoleh daripercobaan. Selain itu dihitung pula harga inter­polasi di titik tengah tiap selang pengukuran

Et~C 0.015o•..

.•....

Gambar 3a. Data percobaan dann hasil peng­halusan data dari benda uji grafit.

46

Page 5: PENGUKURAN DIAMETER SILINDER MASIF MENGGUNAKAN …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTN_91/Reak... · dapat dilakukan dengan cara konvensional. Sa ... radiografi

Proceedings Seminar Reakwr Nuklir dalam Penelitian Sainsdan Tekrwlogi Menuju Era Tinggal Landas

Bandung, 8 -10 Okwber 1991PPTN - BATAN

Setelah radiografi selesai dilaksanakan,reaktor dipadamkan dan layar serta benda ujidisingkirkan dari kolimator radiografi neutron.Di dalam kamar gelap, film x-ray ditempelkanke layar Indium tersebut selama ± 50 menit.Kemudian film terse but dikem- bangkan.lIasilnya, berupa bayangan di atas film yangkemudian diukur kehitamannya dengandensitometer dalam arah tegak lurus sumbus.ilinder (Gambar 5).

1(1 1

1

1\

I'

"1 ~

1\1\.----.. I

I

x /1 ,\ 1\

I?---' I' \ I

I

r- \ I \ I 1

I

cool" ' "

Io \ I 1 I

I

: (' '",

x J

-: -0.5 ..j

- .... 1'(x)- -- r"(x). \.0 1. , ,

,," 'I' , ••.. , , , ' , ,,IV,

'. '," I

[]102030<0

paSISI(mm)

Gambar 5 : Titik pengukuran kehitaman film

Gambar 6a. Kurva turunan pertama dan ke­dua dari transmitansi dari benda uji grafit.

HASILDAN PEMBAHASAN

Salah satu contoh hasil perhitungan per­samaan (1) dan (2) dapat dilihat pada GambarEiadan 6b, yang diperoleh berdasarkan kurvaT(x) pada Gambar 3a dan 3b.

Jelas terlihat bahwa harga maksimum danminimum dari T' (x) tercapai pada saat Tit(x) =O. Hal ini merupakan keuntungan karena de­ngan memperhatikan kedua kurva tersebut da­pat ditentukan dengan tepat dimana titik-titikbelok berada, sehingga penentuan diameterbenda uji dapat dengan mudah pula·tlitentukan.Kehalusan kurva' T' (x)merupakari bukti bahwaproses penghalusan data dengan cara yangtelah diterangkan di atas adalah cukup akurat.Kurva TIt(x)nampak kurang memberikan infor­masi yang tepat tentang letak 1itik belok,

Gambar 6b. Kurva turunan pertama dan ke­dua dari transmitansi dari benda uji alumi­nIum.

karena terdapat lebih dari 2 titikyangmemilikiharga sarna dengan nol. Akan tetapi denganmemperhatikan kurva T' (x) dapat segeradiperoleh letak titik belok yang sebenarnya.Hasil penentuan garis tengah benda uji yangdiradiografi neutron dalam penelitian iniselengkapnya dapat dilihat pada Tabel 1. Darimasing-masing benda uji diperoleh 6 kelompokdata ( Tabel1 dan 2, lihat halamn berikutnya).

KESIMPULAN DAN SARAN

Dari hasil-hasil percobaan di atas dapatlahdisimpulkan hal-hal berikut ini :1. Ketelitian pengukuran garis tengah benda

uji cukup baik, walaupun data pengukuranyang diperoleh sangat sedikit dan berfluktu­asi. Sumber kesalahan antara lain adalahresolusi densitometer yang terlampau ka­sar, minimum 1 mm, sehingga data yangdiperoleh terlalu sedikit. Buruknya homo­genitas fluks neutron, proses pengembanganfilm yang tidak sempurna, mutu film yangjelek serta pengukuran kehitaman film yangdilakukan secara manual turut menyum­bangkan kesalahan hasil penentuan diame­ter benda uji tersebut.

2. Proses penghalusan data terbukti amatmembantu analisis data, terutama dalammemperoleh kurva T' (x) dan Tit (x). Hal inijelas terlihat bahwa walaupun data yangdidapat sangat berfluktuasi, tetapi hasil per­hitungan T' (x) dan Tit (x) memperlihatkankurva yang halus. Sekaligus ditunjukkanpula bahwa metode penghalusan data yang

I' dipakai dalam penelitian ini adalah cukupandal.

Trr-~·~L!: 7')

(mn~)10

pOSISI

I/

l'f

r', \

I '\ I

\ ; I\ / " I

,I 'I

J ,

-- 1'(x)- - r"(x) I""."""" "I""" ,/

1.0

0.5

-1.0o

r-c 0.0o"D

.----..x~

i=- -0.5

47

Page 6: PENGUKURAN DIAMETER SILINDER MASIF MENGGUNAKAN …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTN_91/Reak... · dapat dilakukan dengan cara konvensional. Sa ... radiografi

Proceedings Seminar Realttor Nuklir dolam Penelitian Sainsa.m Teknologi Menuju Era Tinggal Landas

Bandung, 8 - 10 Oktober 1991PPTN - BAj~AN

Tabel 1 : Hasil penentuan diameter benda uji grafit dan Al yang diperoleh dalam tiap-tiapkelompok data percobaan.

Grafit AluminiumNo.

Persamaan 1Persamaan 2Persamaan 1Persamaan 2dia. (mm)

beda (%)dia. (mm)beda (%)dia. (mm)beda (%)dia. (mm)beda (%)

1

8,3125-16,98,2500-17,518,3750- 8,118,4375- 7,82

8,6250-13,88,6875-13,118,3125- 8,418,2500- 8,83

9,0000-10,09,0000-10,021,25006,321,25006,34

9,3750- 6,39,3750- 6,321,18758,421,68758,45

9,0000-10,09,0000-10,021,43757,221,37506,86

9,9375- 6,310,000- 0,020,75003,820,68754,4

Tabel 2 : Rangkuman hasil pengukuran benda uji grafit dan aluminium.

MaterialMinimumMaksimumRerata

dia. (mm)

beda (%)dia. (mm)beda (%)dia. (mm)beda (%)

Grafit

825- 17.5110 000009 0469 ± 0,55669.50Aluminium

18,25- 8,8021,698,4020,2917 ± 1,47041,50

3. Walaupun hasil pengukuran kehitaman filmuntuk benda uji aluminium terlihat sangattidak simetris, akan tetapi hasil analisisdata tetap menghasilkan akurasi yangcukup baik. lni berarti bahwa ketidak sera­gaman fluks neutron, kualitas film maupunproses pengembangan film tidak begitu do­minan terhadap hasil penentuan dimensibenda uji. Faktor yang paling penting adalahresolusi pengukuran data, yang berarti pulajumlah data pengukuran.

Dari hal-hal di atas dapatlah disarankanagar penggunaan mikrodensitometer dalampengukuran kehitaman film sesegera mungkin

DAFTAR PUSTAKA

diwujudkan. Dengan peralatan tersebut selainresolusi pengukuran dapat dipertinggi, jugapengukuran akan semakin mudah dan tepatdilakukan, karena semua berjalan secaraotomatis.Hasil penelitian ini juga menunjukkan bahwametode pengukuran dimensi benda berbentuksilinder masif dengan radiografi neutron men­janjikan ketelitian yang tinggi dan am at seder­hana prinsipnya. Di kemudian hari penelitianini dapat benar-benar diterapkan dalam me­nentukan dimensi benda yang berradiasi ting­gi, seperti pelet bahan bakar reaktor bekas.

1. Richards, Wade J. and Larson, H. A, Radiography experiment at argonne nationallaboratory, Nuclear Technology, vol. 76, Maret (1987)

2. Harms, A A, Heindler, M. and Lowe, D. M., The physical basis for accurate dimensionalmeasurement in neutron radiography, Materials Evaluation, April (1978)

3. ~asham, S.J., Grieser, D.R. and Ray, J. W., Dimensional measurement of cylindricalspecimens ;using neutron radiography, Materials Evaluation, Juni (1970)

DISKUSI

Z.Abidin :1. Metode apa saja yang sudah dilakukan untuk mengukur diameter selain secara neutronradiografi ?2. Ketelitian sampai 1,5 - 9,5 % terhadap data atau percobaan lain yang dinilai ampuh .3. Ketidaktelitian apa yang memberikab kontribusi kesalahan terbesar ?4. Bagaimana bila silinder masifnya tidak homogen, apakah tak menjadi masalah ? (illgathamburannya).

48

Page 7: PENGUKURAN DIAMETER SILINDER MASIF MENGGUNAKAN …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTN_91/Reak... · dapat dilakukan dengan cara konvensional. Sa ... radiografi

Proceedings Seminar Reaktor Nllklir dnJam Penelitian. Sainsdan. Tekrwlogi Menlljll Era Tinggal Landas

Banlhlng, 8-10 Oktober 1991PPTN - BAT AN

Putranto Ilham Yazid:1. Untuk benda-benda berradiasi tinggi, selain metode dengan radiografi neutron, pengukurandiameter juga pernah dilakukan dengan alat ukur biasa, yang dimodifikasi (jadi seeara lang­sung).2. Ketelitian kesalahan 1,5 - 9,5 % adalah berasal dari analisis data pereobaan.3. Sulit memperkirakannya. Akan tetapi yang paling logis adalah ( misalnya dalam penentuandiameter) bahwa posisi pengambilan data/pengukuran terutama film harus tegak lurus sumbusilinder. Ketidaktepatan posisi ini akan sangat mempengaruhi hasH ukur.4. Asalkan objek tidak memiliki ketidakhomogenan massa jenis yang ekstrim, misalnya :berlubang, maka bisa diharapkan bahwa pada tepi silinder akan tetap dapat diperoleh titik belok.Hamburan neutron lah yang sebenarnya merupakan salah satu faktor yang menyebabkankehitaman film sudah mulai berkurang pada jarak yang agakjauh dari tepi silinder.

Hendro Tjahyono :Seeara sepintas diperoleh kesan bahwa metode pengukuran diameter ini agak rum it denganbanyaknya persyaratan eksperimen yang harus dipenuhi dan diperlukannya pengolahan hasHeksperimen melalui manipulasi matematik/statistik maupun numerik, ketelitian yang dihasil­kannyapun tidak lebih baik dari alat-alat ukur konvensional yang biasa digunakan. Jadi apakahmemang ada suatu alasan yang sangat kuat mengenai pentingnya metode ini sehingga tetapdigunakan sampai saat ini, terimakasih.Pllltranto Ilham Yazid :'Memang ada, eontohnya; mengukur diameter pelet yang berada di dalam kelongsong bahanba.kar bekas pakai. Tentu hal ini tidak mungkin dilakukan seeara konvensional ( metode ukurlangsung), tanpa merusak kelongsong tersebut. Contoh lain tentu masih banyak.

TE~gar.S :1. Apakah pertimbangan digunakan benda uji grafit + aluminium?2. Dibandingkan dengan pengukuran menggunakan x-ray, bagaimana tingkat ketelitiannya ?Plltranto Ilham Yazid:1. Grafit memiliki koefisien total yang besar sedangkan aluminium keeil. Dengan memakaikedua bahan ini diharapkan bisa disimpulkan bahwa metode pengukuran diameter denganradiografi neutron bisa dipakai untuk segala jenis material. Selain itu kedua material tersebutbiasa dipakai di dalam reaktor.2. Prinsip pengukuran ini memang bisa diaplikasikan langsung kepada radiografi neutron.Tingkat ketelitiannya tergantung pad a kondisi pereobaannya.

49

Page 8: PENGUKURAN DIAMETER SILINDER MASIF MENGGUNAKAN …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTN_91/Reak... · dapat dilakukan dengan cara konvensional. Sa ... radiografi