ANALISIS AWAL RANCANGAN SISTEM PGNAA MENGGUNAKAN SUMBER NEUTRON DARI BEAMPORT REAKTOR KARTINI

ANALISIS AWAL RANCANGAN SISTEM PGNAA MENGGUNAKAN SUMBER NEUTRON DARI BEAMPORT REAKTOR KARTINI. Telah dilakukan analisis awal rancangan sistem PGNAA menggunakan salah satu beamport reaktor Kartini sebagai sumber neutron. Analisis awal ini meliputi penentuan moderator dan kolimator neutron analisis berkas neutron sejajar, dan beam shutter serta beam stopper. Perhitungan sifat neutronik dilakukan untuk memilih bahan material yang memenuhi syarat fungsi sebagai sub-komponen PGNAA dan menentukan ukuran geometrinya. Dari hasil perhitungan diperoleh data bahan yang baik untuk moderator yaitu grafit, bahan kolimator adalah aluminium, bahan beam shutter dan beam stopper adalah komposit boraks-parafin. Panjang moderator 90 cm, panjang kolimator 173 cm dengan tetapan kolimasi D/L=0,015, tebal beam shutter dan beam stopper masing-masing 22 cm dan 30 cm. Dipasang perisai gamma dan perisai neutron untuk menutup berkas neutron keluar dari sela dinding dalam beamport dan dinding luar kolimator. Bahan perisai tersebut dibuat dari komposit boraks parafin 25 % berat dan timbal yang masing-masing panjangnya 50 cm dan 30 cm. Hasil analisis menunjukkan bahwa dari fluks neutron awal pada beamport bagian dalam 1,5.1012 n/cm2s dapat dihasilkan fluks neutron termal di ruang sampel PGNAA 1,76.108 n/cm2s dengan arus neutron termal 9,29.108 n/s. Nilai fluks neutron termal tersebut memenuhi persyaratan untuk suatu sistem PGNAA yaitu berada pada orde 106 s/d 108 n/cm2s.

Kata kunci: PGNAA, analisis awal, beamport, fluks neutron, reaktor, Kartini

PRELIMINARY ANALYSIS OF PGNAA DESIGN USING NEUTRON SOURCE FROM BEAMPORT OF KARTINI REACTOR. A preliminary design analysis of PGNAA system using one of the Kartini reactor beamports as a neutron source have been carried out. This preliminary analysis includes determining neutron moderator and collimator, the analysis of parallel neutron, beam shutter and beam stopper. Calculation of neutronic properties of materials was done to choose the material that meet the functional requirements of PGNAA and to determine the geometry size. Based on the calculational results obtained that good material for moderator is graphite, aluminum as beam collimator, and beam shutter or stopper is made from borax-paraffin composite. The moderator length is 90 cm and collimator length is 173 cm with collimation constant D / L = 0,015. Beam shutter and beam stopper thickness are 22 cm and 30 cm respectively. Gamma and neutron shield are added surrounding beam colimator to shield the radiation out from the pitch between collimator and beamport wall. The shield material made from composite of parrafin 25 w % borax, and lead with the length of 50 cm and 30 cm respectively. The analysis result shows that from the neutron flux of 1,5.1012 n/cm2s at the inner side of beamport, can be generated thermal neutron flux at the PGNAA sample chamber of 1,76.108 n/cm2s with the thermal neutron current of 9,29.108 n/s. This thermal neutron flux meet the requirement for a PGNAA system i.e. in the order of 106 to 108 n/cm2s.

Keywords: PGNAA, beamport, neutron flux, Kartini, reactor