prosiding ppdiptn... · 2019. 7. 21. · issn 0216-3128 prosiding pertemuan dan presentasi ilmiah...

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


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



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



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



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



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



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



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 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

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

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:




)()(

)()(

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.




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.




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




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




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.

prosiding ppdiptn... · 2019. 7. 21. · issn 0216-3128 prosiding pertemuan dan presentasi ilmiah...

Documents