proses pembangkitan data nuklir energi kontinu...

82 ISSN 0216 - 3128 Suwoto, dkk.

Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah - Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 2012 Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 4 Juli 2012

PROSES PEMBANGKITAN DATA NUKLIR ENERGI KONTINU TEMPERATUR TINGGI DENGAN PROGRAM SIGACE

Suwoto, Zuhair dan Hery Adrial Pusat Teknologi Reaktor dan Keselamatan Nuklir - BATAN Kawasan Puspiptek, gedung 80 Serpong Email :[email protected]

ABSTRAK PROSES PEMBANGKITAN DATA NUKLIR ENERGI KONTINU TEMPERATUR TINGGI DENGAN PROGRAM SIGACE. Telah dilakukan proses pembangkitan pustaka data nuklir energi kontinu (ACE-file) temperatur tinggi tanpa menggunakan program pengolah data nuklir NJOY. Proses pembangkitan pustaka tampang lintang data nuklir menggunakan program SIGACE pada temperatur tinggi dengan memanfaatkan ACE-file yang tersedia pada temperatur rendah (300K). ACE-file pada temperatur 300K ini biasanya sudah tersedia bersama paket program Monte Carlo MCNP/MCNPX. Proses pembangkitan pustaka tampang lintang energi kontinu pada temperatur tinggi 600K, 900K, 1200K dan 1500K dilakukan dengan program SIGACE untuk nuklida/isotop 10B, 11B, 12C, 16O, 28Si, 235U dan 238U. Sebagai pembanding digunakan pengolah data nuklir standard program NJOY99.v364. ACE-file pada temperatur 300K yang diolah dengan program NJOY99.v364 sebagai dasar inputan program SIGACE. Verifikasi secara visual dilakukan dengan program COMPLOT-2010. Validasi hasil pengolahan data nuklir melalui perhitungan nilai multiplikasi reaktor menggunakan program Monte Carlo MCNP5v1.2 pada bahan bakar pebble-bed berisi TRISO UO2 untuk RGTT200K. Secara umum verifikasi pengolahan data nuklir dengan program SIGACE memberikan hasil cukup baik. Sedangkan hasil validasi untuk seluruh temperatur proses memberikan perbedaan maksimum nilai multiplikasi reaktor (SIGACE/NJOY99.v364) relatif kecil sekitar ±0,75%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pembangkitan pustaka tampang lintang data nuklir energi kontinu (ACE-file) temperatur tinggi dengan program SIGACE dapat digunakan bila tidak tersedia program pengolah data nuklir NJOY dan file data nuklir terevaluasi ENDF. Kata kunci: pengolahan data nuklir, ACE-file, SIGACE, NJOY, MCNP/MCNPX

ABSTRACT PROCESSING OF HIGH TEMPERATURE CONTINUOUS ENERGY NUCLEAR DATA GENERATION USING SIGACE CODE. Generation of high temperature nuclear data library of continuous energy (ACE-file) has been done without using nuclear data processing commonly used such as NJOY code. The generation process of nuclear data libraries using SIGACE code for high temperature by utilizing the ACE-file available at a low temperature (300K). The ACE-file at a temperature of 300K is usually already included with the Monte Carlo MCNP/MCNPX package code. Nuclear data library processing of continuous energy at high temperatures such as 600K, 900K, 1200K and 1500K for 10B, 11B, 12C, 16O, 28Si, 235U and 238U isotopes are created with SIGACE code. The NJOY99.v364 code is defined as standard compared code. The 300K ACE-file processed by NJOY99.v364 code is as basic input of SIGACE code. Visual verification has been done using COMPLOT-2010 code. The ACE-file nuclear data processing is validated by Monte Carlo MCNP5v1.2 code for reactor multiplication calculation of pebble-bed fuel containing UO2 TRISO for RGTT200K. Overall results of nuclear data processing with SIGACE code are relatively good. While the results of validation based on reactor multiplication calculations (SIGACE/NJOY99.v364) are relatively small differences (maximum around ± 0.75%) for all high temperatures processed. Therefore we can conclude that generation of high temperature continuous energy nuclear data library (ACE-file) with SIGACE code can be used if there are not available nuclear data processing code such as NJOY andEvaluated Nuclear Data Files (ENDFs). Keywords: nuclear data processing, ACE-file, SIGACE, NJOY, MCNP/MCNPX

PENDAHULUAN NDF (Evaluated Nuclear Data Files) merupakan kumpulan file data nuklir

terevaluasi yang tidak dapat digunakan secara langsung dalam perhitungan neutronik fisika reaktor atau perhitungan-perhitungan lainnya. File data tersebut untuk dapat digunakan dalam perhitungan neutronik dengan program transport Monte Carlo MCNP/MCNPX(1), harus terlebih

dahulu diproses atau diolah sedemikian rupa sehingga menjadi pustaka tampang lintang data nuklir neutron energi kontinu yang dapat dipakai oleh program Monte Carlo tersebut. File ENDF terbaru yang ada sekarang ini adalah ENDF/B-VII(2), JENDL-4(3), JEFF-3.1(4), CENDL-3.1(5) dan lainnya.

Dewasa ini program transport Monte Carlo MCNP/MCNPX merupakan salah satu

E

Suwoto, dkk. ISSN 0216 - 3128 83



program komputer yang banyak digunakan dalam berbagai perhitungan, salah satuya adalah untuk menyelesaikan permasalahan transportasi/interaksi neutron pada reaktor temperatur tinggi, sehingga membutuhkan pustaka data nuklir energi kontinu pada temperatur tinggi juga. Program transport Monte Carlo MCNP/MCNPX dapat digunakan untuk geometri yang kompleks. Program Monte Carlo MCNP/MCNPX ini memerlukan file pustaka data tampang lintang energi kontinu pada temperatur tertentu yang harus disediakan sesuai dengan material/isotop yang diperlukan dalam perhitungan neutronik fisika reaktor maupun perhitungan lainnya. File pustaka data tampang lintang energy kontinu ini dikenal dengan sebagai ACE-file (A Compact ENDF file). File pustaka data nuklir energi kontinu ini berbentuk ”pointwise cross-sections” yang berisikan semua reaksi antara neutron dan material yang digunakan seperti, tampang lintang total, hamburan elastik, hamburan inelastik, fisi, absorpi, tangkapan radiasi dan reaksi lainnya pada temperatur tertentu yang biasanya dinyatakan dalam kT (satuan MeV, Mega electron Volt).

Untuk membuat atau menggenerasi pustaka data nuklir (tampang lintang) energi kontinu dalam bentuk ACE-file yang digunakan dalam program transport Monte Carlo MCNP/MCNPX biasanya dilakukan dengan program pengolah data nuklir seperti NJOY. Program pengolah data nuklir NJOY99.v364 dijadikan sebagaiprogram pengolah data standar (pembanding)(6). Program pengolah data nuklir NJOY dapat mengakses secara langsung file ENDF (Evaluated Nuclear Data Files) yang tersimpan pada temperatur mutlak (0K) untuk memproses material pada temperatur tertentu melalui modul-modul yang dimilikinya seperti: MODER, RECONR, BROADR, HEATR, PURR, THERMR, GASPR, dan ACER. Modul ACER merupakan modul keluaran khusus untuk membentuk ACE-file pada temperatur yang dikehendaki melalui modul sebelumnya (BROADR) untuk memprediksi perilaku Doppler pada kondisi operasi tersebut, seperti telah dilakukan pada penelitian sebelumnya(7).

Dalam penelitian ini, penulis menggunakan program pengolah data selain NJOY, yaitu program SIGACE(8) yang dapat dimanfaatkan untuk memproses pustaka data nuklir energi kontinu ACE-file yang telah tersedia dalam satu paket program MCNP/MCNPX. ACE-file yang sudah tersedia dalam pustaka tampang lintang energi kontinu program transport MCNP/MCNPX pada temperatur tertentu (biasanya 300K) dapat ditingkatkan temperaturnya lebih tinggi lagi menggunakan program SIGACE tersebut. Program SIGACE dibuat khusus bagi pengguna/user program MCNP/MCNPX yang tidak memiliki

program pengolah data nuklir seperti NJOY dan file data nuklir terevaluasi (ENDF) mentah seperti file data nuklir ENDF/B-VII, JENDL-4, CENDL-3.1, JEFF-3.1 dan lainnya. Peningkatan temperatur data nuklir energi kontinu dimaksudkan untuk memprediksi sifat dan perilaku tampang lintang pelebaran Doppler pada kondisi temperatur tinggi yang biasa digunakan untuk analisis perhitungan pada reaktor temperatur tinggi.Sebagian besar pustaka data nuklir energi kontinu yang biasa digunakan selama ini untuk program MCNP/MCNPX adalah temperatur 300K.

Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan data verifikasi dan validasi pengolahan/generasi pustaka data nuklir energi kontinu (ACE-file) temperatur tinggi (600K, 900K, 1200K dan 1500K) dengan menggunakan program pengolah data nuklir SIGACE, sehingga dapat digunakan dalam analisis perhitungan neutronik teras RGTT200K yang beroperasi pada temperatur tinggi menggunakan program transport MCNP/MCNPX, bilamana tidak tersedia program pengolah data nuklir seperti program NJOY dan tidak memiliki basis file data nuklir terevaluasi (ENDF).

TATA KERJA Dalam makalah ini akan digunakan

metodologi pengolahan data nuklir yaitu menggunakan program SIGACE. Data nuklida/isotop yang diproses meliputi uranium, silikon, oksigen, boron dan karbon yang merupakan material utama penyusun dari bahan bakar kernel partikel berlapis TRISO yang digunakan dalam reaktor berpendingin gas temperatur tinggi (RGTT200K).Secara lengkap nuklida/isotop beserta nomor identitas material (ID) yang digunakan disajikan dalam Tabel 1. Tabel 1. Data nuklida/isotop yang diproses beserta

nomor identitas material (ID) dari beberapa sumber file data nuklir terevaluasi (ENDF) yang tersedia.

NUKLIDA/ISOTOP

ENDF/B-VII JENDL-4 JEFF-3.1 CENDL-3.1

235U 9228 9228 9228 9228 238U 9237 9237 9237 9237 28Si 1425 1425 1425 1425 16O 825 825 825 825 10B 525 525 525 525 11B 528 528 528 528 12C 600 600 600 625

Pengolahan data nuklir untuk isotop-isotop tersebut dilakukan dengan program SIGACE pada temperatur operasi 600K, 900K, 1200K dan 1500K. Sedangkan ACE-file yang diproduksi oleh NJOY99.v364 pada temperatur 300K diambil

84

sebagtempe

dalamMontedengakonvekT (da

ProsSiga

kompmembrendahtinggikondiprogradata npustak(ACEnuklir300K programembtinggi

neutromengnuklirtempefile pkemubentukACELtempekeluarsebagmemptempedoppltampamempDoppdengaprogradiprosdiprosuntuksiap ddata n

Prosiding Pert

gai basis dataeraturnya men

Korelasi dm cell yang

e Carlo MCNan satuan Meersi berikut(9): alam MeV) =

=

=

=

ses Pengolce

Program puter yang buat/menggenh menjadi Ai untuk memisi temperatuam SIGACEnuklir dari fileka tampang

E-file) yang ter energi kont

yang biasam NJOY),bentuk ACE-fi lagi.

Proses geon energi kongunakan SIGr yang tersederatur rendah pada temperdian di konvek format fileLST(10), sehieratur rendah ran program

gai masukan pperoleh tameratur tinggi yler broadenang lintang pertimbangkanler pada kon

an toleransi kam SIGMA1 ses untuk temses akhir m

k membentuk digunakan senuklir neutro

temuan dan PrPus

a masukan unggunakan prodan konversi

didefinisikanNP/MCNPX dieV dinyatakan

= 8,617 x 1dalam °K (K

= 8,617 x 10dimana T d

= 4,787 x 1dalam °R (R

= 4,787 x dimana (Fahrenheit

lahan Den

SIGACE mdirancang

nerasi ACEACE-file temp

mprediksi perilur tinggi t

E ini tidak me ENDF menlintang neutr

elah tersedia (tinu MCNP/Msanya dipro, kemudian file pada tem

nerasi pustakntinu (ACE-filGACE dimulaidia dalam ben

tertentu (biasratur rendah ersikan terlebie ENDF meningga terbentertentu. Kem

m ACELST program SIGM

mpang lintanyang dikehendning cross-s

karena efek n perilaku ndisi temperakesalahan 0,1merupakan fil

mperatur tinggienggunakan ACE-file tem

ebagai pustakon energi kon

resentasi Ilmiasat Teknologi A

Y

untuk ditingkogram SIGAC

temperatur tn dalam prinyatakan dalan dalam hub

0-11 T, dimKelvin) 0-11 (T + 27dalam °C (Celc0-11 T, dimReamur) 10-11 (T+45T dalam

t)

ngan Prog

merupakan prokhusus

E-file tempperatur yang laku Dopplerersebut. Seh

mengolah/memntah, melainkaron energi ko(dalam pustakMCNPX tempses menggu

diproses mperatur yang

ka tampang lle)temperatur i dari pustaka

ntuk ACE-filesanya 300K).

tertentu teih dahulu ke

nggunakan prontuk file Emudian file Etersebut dija

MA1-2010(11)

ng neutron daki melalui pection (pele

Doppler) dtampang l

atur tinggi te1%. Keluaranle ENDF yangi tertentu, kemprogram SIG

mperatur tinggka tampang lntinu energi

ISSN 0216 -

h - Penelitian DAkselerator daYogyakarta, 4 J

katkan CE. termal ogram am kT

bungan

mana T

73,15),cius)

mana T

59,67),°F

gram

ogram untuk

peratur lebih

r pada hingga mroses an dari ontinu

ka data peratur unakan

untuk g lebih

intang tinggi a data e pada ACE-

ersebut dalam ogram ENDF ENDF adikan untuk pada

proses ebaran dengan intang

ersebut n dari g telah

mudian GACE i yang intang tinggi

- 3128

Dasar Ilmu Penan Proses BahaJuli 2012

untuk progproses penprogram SIG

Gambar 1.

VerifikasPengolah

Velintang datapustaka prsecara vCOMPLOTmerupakan dalam pakevisual (grafdengan prodengan datdengan prog

Seddata hasil pnuklir neutdengan promaka dilakreaktor pRGTT200Kpartikel bmengacu paTRISO daReactor) mMCNP5v1.2benchmarkidapat dilakdimiliki pen

BaRGTT200Kdengan diagram/cm3 impuritas btersebut dillapisan karsetebal 95µ(Inner Pyrlapisan sililapisan piroCarbon, O

ngetahuan dan an - BATAN

gram MCNPngolahan daGACE disajik

Proses GenNeutron EnTemperatur program SIG

si dan han Data Nuerifikasi data a nuklir energiogram Montvisual/grafis

T-2010(12). Prsalah satu proet PREPRO-fik) membandogram NJOY9ta hasil pengram SIGACEdangkan untengolahan putron energi kgram SIGAC

kukan uji perhpada baha

K(13) berupa kerlapis) TRada desain ba

ari PBMR(14)

menggunakan 2. Validasi ing reaktor kukan karenanulis. ahan bakar K disusun olameter 500µm

dan pengkaboron pada klapisi oleh 4 rbon berpori µm, lapisan prolitic Carboikon karbida o karbon bag

OPyC) seteba

Teknologi Nuk

P/MCNPX. Data nuklir mkan dalam Gam

nerasi Tampnergi Kontin

Tinggi MGACE.

Validasuklir hasil pengolai kontinu temte Carlo MC

digunakanrogram COMogram pengola-2010 yang dingkan data y99.v364 (sebngolahan yanE. tuk mengetah

ustaka tampangkontinu temp

CE maupun Nhitungan nilaian bakar kernel berupa ISO denganahan bakar k) (Pebble B

program Mhasil terh

temperatur ta keterbatasan

kernel partileh kernel Tm dengan d

ayaan 10% kernel 4%. K

lapisan yang(porous ca

piro karbon bon, IPyC) se

(SC) setebagian luar (Oual 40µm. Ke

Suwoto, dkk.

klir 2012

Diagram alirmenggunakanmbar 1.

ang Lintangnu ACE-fileMenggunakan

si Hasil

ahan tampangmperatur tinggiCNP/MCNPXn programMPLOT-2010ah data nuklirdapat secara

yang diprosesbagai standar)ng dilakukan

hui validitasg lintang data

peratur tinggiNJOY99.v364,

i multiplikasipebble-bed

UO2 (kerneln spesifikasiernel partikel

Bed ModularMonte Carlohadap terastinggi belumn data yang

ikel berlapisTRISO UO2densitas 10,4

(235U) danKernel TRISO

g terdiri atasarbon buffer)bagian dalametebal 40µm,al 35µm danuter Pyroliticernel partikel

r n

g e n

l

g i

X m 0 r a s ) n

s a i , i d l i l r o s

m g

s 2 4 n O s )

m , n c l

Suwot

berlap0,92mdidispmemb5cm luarnybakar

MontepebblsehingmempheteroBahandimodzona: pirokalapisakernekubikSC ydalammembberdia

Gamb

HAS

untukmaterTRISOyang 3.1 SIGA1200KNJOYmeng600Kinputayang 300K

progranomokode 2. Seyaitu masinxxxxx

to, dkk.

Prosiding Pert

pis TRISO dmm sejumlapersikan dalbentuk bahan dan dilapisi ya setebal 0,5bola pebble-b

Pemodelane Carlo MCle-bed dilakukgga dapat dimpertimbangkanogenity) sepern bakar kerdelkan secara

1-kernel, 2arbon dalam,an pirokarbonl berlapis TR

k sederhana (Syang berisi km bahan bentuk bolaameter 6 cm.

bar 2. Pemodberisi SC (Sim

SIL DAN PTelah dip

k menggenerarial penyusunO UO2 untuktersedia yaitudan CENDL

ACE pada tempK dan 1500K.Y99.v364 (segenerasiACE-, 900K, 120an program

diproduksi N.

Data ACEam SIGACE

or ID materialZAID prefix dangkan ACE300K, 600K

ng menggunax.06c, xxxxx.1

temuan dan PrPus

dengan dengah 15000 lam matrik bakar bola aklagi dengan

5cm sehinggabed berdiametn geometri CNP5v1.2 unkan tanpa penmodelkan secan heterogenitrti ditampilkarnel partikel

a eksak 6 zon2-lapisan pen, 4-lapisan s

n luar dan 6-RISO dimasukSC, Simple Cukernel TRISO

bakar pebba bahan b

delan bahan bkernel TRISOmple Cubic).

PEMBAHAproses 7 (tujasi (memban

n bahan bakak RGTT200K u ENDF/B-VIL-3.1 mengperatur tinggi. Sedangkan pebagai stand-file pada 0K dan 150SIGACE di

NJOY99.v364

E-file yang telE dan NJOl untuk tempexxxxx.90c di

E-file untuk K, 1200K daakan kode 12c dan xxxxx


Y

gan diameter buah tegrafit seh

ktif dengan diashell grafit b

a membentuk ter 6cm.

dalam prntuk bahan ndekatan geoara eksak dantas ganda (d

an dalam gaml berlapis Tna yang terdirnyangga, 3-lasilikon karbid-matrik grafitkan dalam se

ubic), kemudiaO ini didispeble-bed sehbakar pebb

bakar pebbleO UO2 dalam

ASAN juh) nuklida/ngkitkan) ACar partikel bedari file data

II, JENDL-4, ggunakan proi yaitu 600K, pengolah data dard pembantemperatur 0K. Sebagai igunakan AC4 pada temp

lah diproses dOY99.v364 beratur 900K disajikan pada temperatur la

an 1500K mprefix xxxx

x.15c.

ISSN 0216


total ersebut hingga amater bagian bahan

ogram bakar

ometri, n telah double

mbar 2. TRISO ri dari apisan da, 5-. Satu el kisi an kisi ersikan hingga le-bed

yang m kisi

/isotop CE-file erlapis nuklir JEFF-ogram 900K, nuklir nding) 300K, dasar

CE-file peratur

dengan beserta dengan

Tabel ainnya

masing-xx.03c,

- 3128


Tabel 2. Ddb(x

NUKLIDA/ISOTOP

235U 238U 28Si 16O 10B 11B 12C

VerifikasHa

dengan prdilakukan program COMPLOT”plotting” uyang satu Program Cprogram dasecara visudengan propembandingdilakukan d

BeGambar 7) program COpengolahan SIGACE perbedaannyJENDL-4, J

SecpadanuklidaGambar 3 dlintang enrelatif kecilJENDL-4 tedengan berperbedaan SIGACE/NJpada energifile CENDL5. Rasio pecukup relamolekul rinseperti padaneutron eneneutron di tidak akan perhitunganyangmempubawah 4eVini.


Data ACE-fidengan SIGAbeserta kode xxxxx.90c) pa/ ENDF/B-VII

JEN

9228 99237 91425 825 525 528 600

si Hasil Penasil verifikasirogram SIGA

secara visCOMPLOT-2

T-2010 merupuntuk membandan file formOMPLOT-20alam paket P

ual membandiogram NJOYg) dengan da

dengan programberapa gambmerupakan h

OMPLOT-20data nuklir

dan NJOYya dari file JEFF-3.1 dan cara umua/isotop yandan Gambar 4

nergi kontinu (±6,338% paemperatur 120at molekul se

tampang JOY99.v364 i 1 MeV untL-3.1), sepertierbedaan tampatif besar unngan (11B dana Gambar 3, 4ergi tinggi (fatas 1 MeVberpengaruh

n neutronunyai spektr

V), seperti peb

Teknologi Nuk

ile yang teACE dan N

ZAID preada temperatuNDL-4 JEFF-

9228 9229237 9231425 142825 825525 525528 528600 600

ngolahan Di pengolahanACE dan Nsual/grafis m2010. Prog

pakan salah sndingkan file fmat ENDF y

010 merupakaPREPRO-2010ingkan data y

Y99.v364 (sebata hasil pengm SIGACE. ar berikut (Ghasil verifika10 yang merr menggunak

Y99.v364 bedata nuklir ECENDL-3.1.

um nampang ringan t4 rasio perbedu SIGACE/Nada 12C energ00K). Untuk nedang (28Si) lintang ene

relatif besatuk 28Si tempi ditampilkan pang lintang yntuk isotop dn 12C) dan s4 dan 5 terjadfast neutron)

V, sehingga ssecara signifi

nik padarum neutron bble-bed pada

85

klir 2012

lah diprosesNJOY99.v364efix materialur 900K. 3.1 CENDL-

3.1 8 9228 7 9237 5 1425 5 825 5 525 8 528 0 625

Data Nuklirn data nuklirNJOY99.v364menggunakangram bantusatu programformat ENDFyang lainnya.an salah satu0 yang dapatyang diprosesbagai standargolahan yang

Gambar 3 s/dsi visual darirupakan hasilkan programeserta rasioENDF/B-VII,

ak bahwaterlihat padadaan tampangNJOY99.v364gi 3 MeV filenuklida/isotop

terlihat rasioergi kontinuar (±76,45%peratur 900Kpada Gambaryang teramatidengan beratsedang (28Si)

di pada daerahyaitu energi

secara teoritisfikan terhadapa reaktor

termal (dia RGTT200K

s 4 l

r r 4 n u

m F .

u t s r g

d i l

m o ,

a a g 4 e p o u

% K r i t ) h i s p r i

K

86

Gamb

Gamb

Gamb

Prosiding Pert

bar 3. Rasio temper

bar 4. Rasio t1200K

bar 5. Rasio temper

temuan dan PrPus

tampang lintratur 1500K.

tampang lintanK

tampang linratur 900K


Y

tang energi

ng energi kon

ntang energi

ISSN 0216 -


kontinu SIGA

ntinu SIGACE

kontinu SIG

- 3128


ACE/NJOY99

E/NJOY99.v36

GACE/NJOY9


9.v364 untuk

64 untuk 12C

9.v364 untuk

Teknologi Nuk

k 11B ENDF

JENDL-4 pa

k 28Si CEN

Suwoto, dkk.

klir 2012

F/B-VII pada

da temperatur

NDL-3.1 pada

a

r

a

Suwot

Gamb

Gamb

(235UtampaNJOYJEFF-UntuktampaNJOYCENDsepert

lintanfisil (lebih perbe(di d

to, dkk.

Prosiding Pert

bar 6. Rasio 1500K

bar 7. Rasio temper

SedangkanU) terlihat paang lintang enY99.v364sebe-3.1 temperak nuklida/isoang lintang enY99.v364sebeDL-3.1 tempeti tampak pada

Demikian ng untuk isoto(235U) dan b

besar dibdaannya juga

daerah energ

temuan dan PrPus

tampang lintaK

tampang lintratur 900K.

n untuk nuklidada Gambar nergi kontinusar ±20,55%tur 1500K dotop 238U nergi kontinusar ±16,21%eratur 900K da Gambar 7. juga rasio p

op berat yangbahan fertil (banding isot

terjadi pada egi epitermal),


Y

ang energi ko

tang energi k

da/isotop yang6 rasio perb

u SIGACE ter% pada 235Udi energi 2

rasio perbu SIGACE ter% pada 235U

di energi 10

perbedaan tamg merupakan 238U) relatiftop sedang, energi di atas , sehingga

ISSN 0216


ontinu SIGAC

kontinu SIGA

g berat bedaan rhadap U file

keV). bedaan rhadap U file

keV),

mpang bahan

f tidak dan

2 keV secara

- 3128


CE/NJOY99.v

ACE/NJOY99

teoritis perbmemberikanneutronik fi

SehGambar 3 perbedaan besar) dalamSIGACE dpengolahan pengolahan neutron enperbedaan pada daerahkeV) dan pa(fast ne


v364 untuk 2

9.v364 untuk

bedan ini jugn perbedaan isika reaktor ehingga secara

sampai Gam(rasio perbe

m hasil pengodan NJOY99

tersebut myang valid

nergi termal tampang linth neutron enada daerah eneutron) di

Teknologi Nuk

235U JEFF-3

k 238U CEN

ga tidak terlahasil dalam

energi termal. a umum, walmbar 7 tampedaan yang rolahan data an.v364, namu

masih menghkhususnya

(sampai ± 4ang yang ter

nergi epitermanergi yang lebi atas

87

klir 2012

.1 temperatur

NDL-3.1 pada

alu signifikanm perhitungan

laupun dalampak beberaparelatif cukupntara programun data hasilhasilkan data

pada daerah4eV), karenaramati terjadial (di atas 1bih tinggi lagi

1 MeV.

r

a

n n

m a p

m l a h a i

i .

88

Gamb

Valid

mengNJOYmultipyang UO2 (235Utranspdari mdengaNJOY

hasil progratempemasinmultipmaksiSehinmembmaksibahwamengtempeprograbasis

KES

energtempe

Prosiding Pert

bar 8. Hasil perhituMCNP

dasi Hasil PValidasi

gunakan progY99.v364 dilaplikasi reaktoberisi bahan dengan densi

U/235U+238Uport Monte Cmasing-masingan program SIY99.v364 disaj

Tampak dvalidasi pe

am SIGACEeratur 600K,ng-masing mplikasi reaktoimum ±0,40%

ngga secara berikan perbeimum sekitara program Sgenerasi tamperatur yang lebam pengolah file data nukli

SIMPULANGenerasi p

i kontinu (ACeratur rendah

temuan dan PrPus

validasi penungan nilai P5v1.2.

PengolahanACE-file yagram SIGACakukan pada

or pada bahankernel partik

itas 10,4 gramU)10% mengCarlo MCNP5vg file data nukIGACE dan pajikan dalam Gdalam Gambaengolahan daE dan NJO, 900K, 12memberikan or pada pebb%; ±0,75%; ±0

keseluruhanedaan nilai mr ±0,75% yIGACE dapapang lintang ebih tinggi, bildata nuklir

ir terevaluasi

N pustaka tampaCE-file) yang h (300K) dap


Y

ngolahan datamultiplikasi

n Data Nukang telah dipCE maupun d

perhitungann bakar pebbkel berlapis Tm/cm3, pengkggunakan prov1.2. Hasil vaklir yang digu

pengolah data Gambar 8. ar 8 tersebut bata nuklir dOY99.v364 200K dan 1

perbedaan ble-bed RGTT0,75% dan ±0n hasil va

multiplikasi ryang menunjat digunakan energi kontinula tidak mempseperti NJOY(ENDF).

ang lintang ntelah tersedia

pat diproses

ISSN 0216 -


a nuklir denreaktor bah

klir proses

dengan n nilai le-bed

TRISO kayaan ogram alidasi

unakan nuklir

bahwa dengan

untuk 1500K

nilai T200K 0,40%. alidasi reaktor ukkan untuk

u pada punyai Y dan

eutron a pada untuk

- 3128


ngan programhan bakar p

temperatur dan 1500KSecara umlintang neumenggunakuji validasi bed RGTTmenggunakpada tempedan 1500multiplikasirelatif cukup

Sehneutron eneuntuk progrdilakukan tidak tersedprogram pen

UCAPANPen

tak terhingPurwadi, atrekan-rekanPTRKN atamakalah insampaikan dalam peny

DAFTAR1. X-5 MO

General


m SIGACE pebble-bed R

yang lebih tinK) menggun

mum hasil putron energi kan program S

nilai multiplT200K dengankan MCNP5veratur tinggi y0K membei reaktor p kecil di bawhingga genera

ergi kontinu (Aram Monte Cadengan prog

dia file data nungolah data nu

N TERIMAnulis mengucgga kepada tas bimbingann Bidang as dukungan ni.Ucapan tekepada pihakempurnan pen

R PUSTAKONTE CAR

Monte Car

Teknologi Nuk

dan NJOY9RGTT200K m

nggi (600K, 9akan programengolahan dkontinu temp

SIGACE memlikasi reaktor n kesesuaian 1.2. Untuk seyaitu 600K, 9rikan perbe

(SIGACE/Nwah ±0,75%. asi pustaka tamACE-file) temarlo MCNP/Mgram SIGACuklir terevaluauklir seperti N

A KASIH capkan terima

Dr. Ir. M.n, saran dan mPengembangasemangat dalerima kasih k lainnya yannulisan makal

KA RLO TEAM,

rlo N-Particl

Suwoto, dkk.

klir 2012

99.v364 padamenggunakan

900K, 1200Km SIGACE.

data tampangperatur tinggi

mberikan hasilpada pebble-yang tinggi

eluruh proses900K, 1200Kedaan nilai

NJOY99.v364)

mpang lintangmperatur tinggiMCNPX dapatCE, bilamanaasi ENDF danNJOY.

a kasih yang Dhandhang

motivasi sertaan Reaktor-lam penulisan

juga kaming membantuah ini.

“MCNP—Ale Transport

a n

K .

g i l -i s

K i )

g i t a n

g g a -n i u

A t

Suwoto, dkk. ISSN 0216 - 3128 89



Code, Version 5,” Los Alamos National Laboratory report LA-UR-03-1987 (April 2003).

2. CHADWICK, M.B, ET.AL: "ENDF/B-VII: Next Generation Evaluated Nuclear Data Library for Nuclear Science and Technology”, Nuclear Data Sheets, 102, 2931 (2006).

3. SHIBATA, K., ET.AL: "JENDL-4.0: A New Library for Nuclear Science and Engineering," Journal of Nuclear Science and Technology, Vol. 48, 1 (2011).

4. OECD/NEA Data Bank, "The JEFF-3.1 Nuclear Data Library", JEFF Report 22, OECD/NEA Data Bank (2009).

5. ZHIGANG, Ge, ET.AL: "The Updated Version of Chinese Evaluated Nuclear Data Library (CENDL-3.1)", Proc. International Conference on Nuclear Data for Science and Technology, Jeju Island, Korea, April 26-30, 2010.

6. MAC FARLANE, R.E., MUIR, D.M., “NJOY-99.0: Code System for Prooducing Pointwise and Multigroup Neutron and Photon Cross Sections from ENDF/B Data”, Los Alamos National Laboratory, PSR-480, 2000.

7. SUWOTO, ZUHAIR, MAMAN MULYAMAN, “Pengolahan Data Nuklir Temperatur Tinggi Untuk Pustaka Energi Neutron Kontinu Program MCNP/MCNPX”, Prosiding PPI-PDIPTN, Yogyakarta, 19 Juli 2011.

8. SHARMA, A. S.,GANESAN, A., TRKOV, A., “The SIGACE Package for Generating High Temperature ACE Files – User Manual”, IAEA-NDS-212, 17 Januari 2005.

9. DENISE B. PELOWITZ (Ed), “MCNPX User’s Manual Versi 6.0”, LA-CP-07-1473, April 2008.

10. TRKOV, A., “ACELST: code for conversion from ACE-file to ENDF format”, December 2002.

11. DERMOTT, E. CULLEN Dermot R. Cullen, “SIGMA1-2010: Doppler Broaden Evaluated Nuclear Data Filesin the ENDF/B Format, a part of PREPRO-2010 codes: ENDF-6 Pre-processing Codes”, Technical report IAEA-NDS-39 (Rev.14), International Atomic Energy Agency, Vienna , Austria, 31 October 2010.

12. DERMOTT, E. CULLEN, “COMPLOT-2010: Compare ENDF/B Plots of Reaction Data, a part of PREPRO-2010 codes: ENDF-6 Pre-processing Codes”, Technical report IAEA-NDS-39 (Rev.14), International Atomic Energy Agency, Vienna , Austria, 31 October 2010

13. PURWADI, M. D., “Desain Konseptual Sistem Reaktor Daya Maju Kogenerasi Berbasis RGTT”, Prosiding Seminar Nasional ke-16 tentang Teknologi Keselamatan PLTN dan Fasilitas Nuklir,Surabaya, 28 Juli 2010.

14. KOSTER, A., MATZNER, H.D., NICHOLS, D.R., “PBMR Design for the Future”, Journal of Nuclear Engineering and Design, 222:247-262, 2003.

TANYAJAWAB

Suparman − Mohon dijelaskan perbedaa, kelemahan dan

keunggulan dari masing-masing program NJOY dan SIGACE.

− Dari sisi efisiensi (waktu prosesing) lebih baik yang mana?

Suwoto • Perbedaan utama pengolahan data nuklir

menggunakan program NJOY harus dilakukan dari awal atau dasar menggunakan database file ENDF yang tersedia seperti ENDF/B-VII, JENDL-4 dll untuk mendapatkan file ACE pada temperatur yang dikehendaki. Sedangkan untuk program SIGACE harus tersedia dulu file ACE dan tidak harus mempunyai file ENDF maupun program NJOY. Program SIGACE lebih sederhana dibandingkan program NJOY

• Proses pengolahan data nuklir menggunakan program NJOY memakan waktu yang lebih lama dibandingkan dengan SIGACE. Program NJOY memakan waktu yang lebih lama karena prosesnya dari database awal (file ENDF seperti ENDF/B-VII, JENDL-4 dll). Untuk program SIGACE membutuhkan waktu proses sangat cepat karena tidak mulai dari awal (database ENDF) sehingga lebih efisien.

Damunir − Bagaimana karakteristik yang diperbolehkan

untuk bahan kernel UO2 dengan lapisan TRISO sebagai bahan bakar HTR?

Suwoto • Sebenarnya pengolahan data nuklir ini dapat

dikembangkan tidak hanya untuk reaktor HTGR saja, melainkan dapat digunakan untuk seluruh reaktor tinggal menyesuaikan data nuklir (nuklida/isotop) yang digunakan. Karakteristik bahan bakar kernel dengan lapisan TRISO ini pada penelitian ini tidak dilakukan secara khusus.

proses pembangkitan data nuklir energi kontinu...

Documents