OPTIMIZATION OF A NEUTRON BEAM SHAPING ASSEMBLY DESIGN FOR BNCT AND ITS DOSIMETRY SIMULATION BASED ON MCNPX

OPTIMASI DESAIN KOLIMATOR NEUTRON UNTUK SISTEM BNCT DAN UJI DOSIMETRINYA MENGGUNAKAN PROGRAM MCNPX. Telah dilakukan penelitian tentang sistem BNCT yang meliputi dua tahapan simulasi dengan menggunakan program MCNPX yaitu uji simulasi untuk optimasi desain kolimator neutron untuk sistem BNCT berbasis Siklotron 30 MeV dan uji simulasi untuk menghitung fluks neutron dan dosimetri radiasi pada kanker sarkoma jaringan lunak pada leher dan kepala. Tujuan simulasi untuk mendapatkan desain kolimator yang paling optimal dalam memoderasi fluks neutron cepat yang dihasilkan dari sistem target berilium sehingga dapat dihasilkan fluks neutron yang sesuai untuk sistem BNCT. Uji optimasi dilakukan dengan cara memvariasikan bahan dan ketebalan masing-masing komponen dalam kolimator seperi reflektor, moderator, filter neutron cepat, filter neutron thermal, filter radiasi gamma dan lubang keluaran. Desain kolimator yang diperoleh dari hasil optimasi tersusun atas moderator berbahan Al dengan ketebalan 39 cm, filter neutron cepat berbahan LiF2 setebal 8,2 cm, dan filter neutron thermal berbahan B4C setebal 0,5 cm. Untuk reflektor, filter radiasi gamma dan lubang keluaran masing-masing menggunakan bahan PbF2, Pb dan Bi. Fluks neutron epithermal yang dihasilkan dari kolimator yang didesain adalah sebesar 2,83 x 109 n/s cm-2 dan telah memenuhi seluruh parameter fluks neutron yang sesuai untuk sistem BNCT. Selanjutnya uji simulasi dosimetri pada kanker sarkoma jaringan lunak pada leher dan kepala dilakukan dengan cara memvariasikan konsentrasi senyawa boron pada model phantom leher manusia (ORNL). Selanjutnya model phantom tersebut diiradiasi dengan fluks neutron yang berasal dari kolimator yang telah didesain sebelumnya. Hasilnya, fluks neutron thermal mencapai nilai tertinggi pada kedalaman 4,8 cm di dalam model phantom leher ORNL dengan laju dosis tertinggi terletak pada area jaringan kanker. Untuk masing-masing variasi konsentrasi senyawa boron pada model phantom leher ORNL supaya dapat mematikan jaringan kanker, membutukan waktu iradiasi neutron kurang dari satu jam.

Kata kunci: Optimasi, Kolimator, BNCT, Dosimetri, Siklotron 30 MeV, MCNPX