SIMULASI KOMPOSIT KARET ALAM SENYAWA BORON UNTUK FILTER NEUTRON

dokumen-dokumen yang mirip
PRIMA Volume 8, Nomor 1, Juni 2011 ISSN : DESAIN PINTU RUANG PESAWAT SINAR-X DARI BAHAN KOMPOSIT KARET ALAM TIMBAL OKSIDA

PENENTUAN KEMBALI KOMPOSISI KOMPOSIT KARET ALAM TIMBAL OKSIDA SEBAGAI PERISAI RADIASI SINAR-X SESUAI KETENTUAN BAPETEN

PEREKAYASAAN PERISAI RADIASI TIROID MENGGUNAKAN KOMPOSIT LATEKS CAIR TIMBAL OKSIDA DENGAN TEKNOLOGI ULTRA SONIK DAN SUHU SUPER KRITIS

PENENTUAN DAYA SERAP APRON DARI KOMPOSIT KARET ALAM TIMBAL OKSIDA TERHADAP RADIASI SINAR- X

METODA PENENTUAN DAYA SERAP PERISAI RADIASI UNTUK GONAD DARI KOMPOSIT LATEKS CAIR TIMBAL OKSIDA

EVALUASI FLUKS NEUTRON THERMAL DAN EPITHERMAL DI FASILITAS SISTEM RABBIT RSG GAS TERAS 89. Elisabeth Ratnawati, Jaka Iman, Hanapi Ali

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

REKAYASA PERISAI RADIASI GAMMA PADA PEMANFAATAN ISOTOP 137 Cs DAN 60CoUNTUK TERAPI KANKER

OPTIMASI SHIELDING NEUTRON PADA THERMALIZING COLUMN REAKTOR KARTINI

Oleh. Arlinah Kusnowo, Amir Hamzah, Ita Bud! Radiyanti Pus at Reaktor Serba Guna - Badan Tenaga Atom Nasional

BAB I PENDAHULUAN. digunakan di Indonesia dalam berbagai bidang, diantaranya untuk pembangkit

Pengukuran Fluks Neutron dan Penentuan Cadmium Ratio pada Difraktometer Neutron Empat Lingkaran / Difraktometer Tekstur (DN2)

PENGUKURAN FLUKS NEUTRON SALURAN BEAMPORT TIDAK TEMBUS RADIAL SEBAGAI PENGEMBANGAN SUBCRITICAL ASSEMBLY FOR MOLYBDENUM (SAMOP) REAKTOR KARTINI

Spesifikasi Teknis Teras Reaktor Nuklir Kartini dan Eksperimental Setup Fasilitas Uji In-vitro dan In-vivo Metode BNCT

Analisis Neutronik pada Gas Cooled Fast Reactor (GCFR) dengan Variasi Bahan Pendingin (He, CO 2, N 2 )

KARAKTERISASI KACA TIMBAL UNTUK PELINDUNG PENANGKAP CITRA SINAR-X

BAB II RADIASI PENGION

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang

Jurnal Radioisotop dan Radiofarmaka ISSN Journal of Radioisotope and Radiopharmaceuticals Vol 10, Oktober 2007

RENCANA PROGRAM KEGIATAN. Prasyarat : 1. Deteksi Dan Pengukuran Radiasi 2. Fisika Atom Dan Inti

SIMULASI KURVA EFISIENSI DETEKTOR GERMANIUM UNTUK SINAR GAMMA ENERGI RENDAH DENGAN METODE MONTE CARLO MCNP5

RENCANA PROGRAM DAN KEGIATAN PEMBELAJARAN SEMESTER

PENERAP AN SIMULASI KOMPOSISI TIMBAL OKSIDA P ADA PEREKA Y ASAAN KACA TIMBAL PERISAI RADIASI SINAR-X

Penentuan Dosis Gamma Pada Fasilitas Iradiasi Reaktor Kartini Setelah Shut Down

BAB I PENDAHULUAN. Beberapa radiasi berbahaya karena dapat mengionisasi bahan yang dilaluinya,

BAB I PENDAHULUAN. I.1. Latar Belakang

GANENDRA, Vol. V, No. 1 ISSN ANALISIS DAN PENENTUAN DISTRIBUSI FLUKS NEUTRON SALURAN TEMBUS RADIAL UNTUK PENDAYAGUNAAN REAKTOR KARTINI

ANALISA FLUKS NEUTRON PADA BEAMPORT

PERHITUNGAN INTEGRAL RESONANSI PADA BAHAN BAKAR REAKTOR HTGR BERBENTUK BOLA DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM VSOP

216 ISSN IDENTIFIKASI KALSIUM BATU GINJAL YANG TERLARUT OLEB EKSTRAK BENALU PETE DENGAN METODA ANALISA PENGAKTIFAN NEUTRON (APN) :

Desain Ulang Shielding Ruangan Linear Accelerator (Linac) untuk Keselamatan Radiasi Di Gedung 14 PSTA-BATAN Yogyakarta

BAB V Ketentuan Proteksi Radiasi

10. PENETAPAN KADAR AIR TANAH DENGAN NEUTRON PROBE

METODA PENENTUAN DAY A SERAP PERISAI RADIASI UNTUK GONAD DARI KOMPOSIT LATEKS CAIR TIMBAL OKSIDA

METODE X-RAY. Manfaat dari penyusunan makalah ini adalah sebagai berikut :

1BAB I PENDAHULUAN. sekaligus merupakan pembunuh nomor 2 setelah penyakit kardiovaskular. World

FABRIKASI DETEKTOR PARTIKEL ALPHA MENGGUNAKAN SEMIKONDUKTOR SILIKON TIPE P

BAB II Besaran dan Satuan Radiasi

VII. PELURUHAN GAMMA. Sub-pokok Bahasan Meliputi: Peluruhan Gamma Absorbsi Sinar Gamma Interaksi Sinar Gamma dengan Materi

INTERAKSI RADIASI DENGAN MATERI

ANALISIS PERHITUNGAN KETEBALAN PERISAI RADIASI PERANGKAT RIA IP10.

PENENTUAN FRAKSI BAKAR PELAT ELEMEN BAKAR UJI DENGAN ORIGEN2. Kadarusmanto, Purwadi, Endang Susilowati

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah

Jurnal Radioisotop dan Radiofarmaka ISSN Journal of Radioisotope and Radiopharmaceuticals Vol 9, Oktoberl 2006

DOSIS SERAP DI SEKITAR BATAS DISTRIBUSI BORON

KAJIAN DETEKTOR AKTIVASI NEUTRON CEPAT UNTUK PENGGUNAAN DETEKTOR NEUTRON

PENENTUAN TEBAL PERISAI RADIASI PERANGKAT RADIOTERAPI EKSTERNAL Co-60 UNTUK POSISI PENYINARAN

DOSIS BORON NEUTRON CAPTURE THERAPY

ANALISIS BAHAN APRON SINTETIS DENGAN FILLER TIMBAL (II) OKSIDA SESUAI SNI UNTUK PPOTEKSI RADIASI SINAR-X

Bab 2 Interaksi Neutron

PELURUHAN RADIOAKTIF

PENGARUH IRADIASI-γ TERHADAP REGANGAN KISI DAN KONDUKTIVITAS IONIK PADA KOMPOSIT PADAT (LiI) 0,5 (Al 2 O 3.4SiO 2 ) 0,5

BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang

SIMULASI PENGUKURAN EFFISIENSI DETEKTOR HPGe DAN NaI (Tl) MENGGUNAKAN METODE MONTE CARLO MCNP5

PELURUHAN GAMMA ( ) dengan memancarkan foton (gelombang elektromagnetik) yang dikenal dengan sinar gamma ( ).

Penentuan Kadar Besi dalam Pasir Bekas Penambangan di Kecamatan Cempaka dengan Metode Analisis Aktivasi Neutron (AAN)

KIMIA INTI DAN RADIOKIMIA. Stabilitas Nuklir dan Peluruhan Radioaktif

BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA F A K U L T A S M I P A

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB I Jenis Radiasi dan Interaksinya dengan Materi

: Dr. Budi Mulyanti, MSi. Pertemuan ke-16

PEMERIKSAAN KUALITAS BOOM FOOT MENGGUNAKAN TEKNIK UJI TAK RUSAK

Dualisme Partikel Gelombang

DESAIN KOLIMATOR TIPE TABUNG UNTUK PENYEDIA- AN BERKAS RADIOGRAFI DENGAN SUMBER GENE- RATOR NETRON

SIMULASI EFISIENSI DETEKTOR GERMANIUM DI LABORATORIUM AAN PTNBR DENGAN METODE MONTE CARLO MCNP5

ANALISIS PERHITUNGAN SPEKTRUM NEUTRON TERAS RSG-GAS DENGAN NISBAH CADMIUM

CROSS SECTION REAKSI INTI. Sulistyani, M.Si.

PEMBUATAN PROGRAM APN UNTUK SIMULASI ANALISA PENGAKTIF AN NEUTRON CEP AT

APLIKASI I PENGAKTIF NEUTRON CEPAT UNTUK PENENTUAN KANDUNGAN UNSUR N, P DAN K DI DALAM SLUDGE!

Oleh ADI GUNAWAN XII IPA 2 FISIKA INTI DAN RADIOAKTIVITAS

ANALISIS DAN PENENTUAN DISTRIBUSI SUHU PEN- DINGIN PRIMER PADA DAERAH RING B, C, D, E DAN F TERAS KARTINI UNTUK DAYA 250 KW.

REAKSI NUKLIR NANIK DWI NURHAYATI,S.SI, M.SI

KONTAINER SUMBER RADIASI 137CS 70 mci UNTUK PEMINDAI GAMMA

Xpedia Fisika. Soal Fismod 1

GANENDRA, Vol. V, No. 1 ISSN STUDI PRODUKSI RADIOISOTOP Mo-99 DENGAN BAHAN TARGET LARUTAN URANIL NITRAT PADA REAKTOR KARTINI ABSTRAK

PENGEMBANGAN PROGRAM PERHITUNGAN KOEFISIEN DIFUSI MATERIAL DALAM REKAYASA PERMUKAAN

PEMBUATAN NANOPARTIKEL EMAS RADIOAKTIF DENGAN AKTIVASI NEUTRON

Diterima editor 9 Desember 2013 Disetujui untuk publikasi 12 Februari 2014

Pengaruh Tebal Isolasi Termal Terhadap Efektivitas Plate Heat Exchanger

GANENDRA, Vol. V, No. 1 ISSN Syarip ABSTRAK ABSTRACT

FISIKA ATOM & RADIASI

PENENTUAN KESTABILAN SPARKING SPEKTROMETER EMISI MENGGUNAKAN BAHAN PADUAN ALUMINIUM

BAB IV INTERAKSI RADIASI DENGAN MATERI

Pusat Pendidikan dan Pelatihan Badan Tenaga Nuklir Nasional

MODIFIKASI SERAT IJUK DENGAN RADIASI SINAR γ SUATU STUDI UNTUK PERISAI RADIASI NUKLIR

PERTEMUAN KEEMPAT FISIKA MODERN TEORI KUANTUM TENTANG RADIASI ELEKTROMAGNET TEKNIK PERTAMBANGAN UNIVERSITAS MULAWARMAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PENENTUAN KADAR URANIUM DALAM SAMPEL YELLOW CAKE MENGGUNAKAN SPEKTROMETER GAMMA

ISSN PERHITUNGAN HARGA BUILD UP FAKTOR BETON NORMAL, BETON BARIT, BETON TERAK TANUR TINGGI SEBAGAI PERISAI RADIASI SINAR Y

PEMANFAATAN GAMMA SPEKTROMETRI UNTUK PENGAMATAN DISTRIBUSI PEMBELAHAN DALAM PELAT ELEMEN BAKAR NUKLIR

KARAKTERISASI DIFRAKSI SINAR X DAN APLIKASINYA PADA DEFECT KRISTAL OLEH: MARIA OKTAFIANI JURUSAN FISIKA

Analisis Neutronik Super Critical Water Reactor (SCWR) dengan Variasi Bahan Bakar (UN-PuN, UC-PuC dan MOX)

PUBLIKASI ILMIAH. Disusun Sebagai salah satu Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata I Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik.

SINTESIS DAN SIMULASI KINERJA PERISAI RADIASI NUKLIR BERBASIS KOMPOSIT BETON TERHADAP PAPARAN SINAR X/SINAR GAMMA DAN BERKAS NEUTRON ULFA DWI PRASTIWI

SELF-ABSORPTION COMPUTING OF PHOTON GAMMA IN VOLUMETRIC SAMPEL. Masril. Dosen Jurusan Fisika FMIPA UNP

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Penelitian ini bertujuan untuk mendiskripsikan pembuatan

DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL... i. PERNYATAAN BEBAS PLAGIARISME... ii. HALAMAN PENGESAHAN... iii. HALAMAN TUGAS... iv. KATA PENGANTAR...

ANALISIS NEODIMIUM MENGGUNAKAN METODA SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS

Transkripsi:

94 ISSN 0216-3128 Sri Mulyono Atmojo, dkk.!t SIMULASI KOMPOSIT KARET ALAM SENYAWA BORON UNTUK FILTER NEUTRON Sri Mulyono Atmojo, Arlinah K. PSJMN - BATAN. 4: ABSTRAK SIMULASI KOMPOSIT KARET ALAM SENYAWA BORON UNTUK FILTER NEUTRON. Telah dilakukan pembuatan simulasi komposit karet alam senyawa boron untuk filter neutron. Simulasi ini dimaksudkan untuk memperoleh gambaran kemungkinan pembuatan filter neutron, dengan cora membuat variasi komposisi senyawa boron sedemikian sehingga diperoleh suatu komposit yang mampu menyerap neutron yang berasal dari reaktor, tetapi tetap dapat meneruskan radiasi sinar-gamma. Rancangan ini terdiri dari duo bagian, yaitu karet alam yang beifungsi sebagai moderator neutron cepat menjadi neutron termal don bagian komposit karet alam senyawa boron yang menyerap radiasi neutron termal. Hasil simulasi yang diperoleh menunjukkan bahwa karet alam dengan tebal 2 em, cukup untuk memoderasi neutron cepat menjadi neutron termal don komposit karet alam senyawa boron dengan komposisi B4C 5 part per one hundred rubber (pphr) don H2BOj, Na2B~7, B2Oj 125 pphr dengan tebail cm, cukup untuk menyerap radiasi neutron termal. Karet alam dan komposit senyawa boron, mempunyai daya serap terhadap radiasi sinar-gamma dengan energi 600 kev sebesar 15,69 % dan 9,0594 % /0,1431 %, /O,4114 % Dari hasil perhitungan tersebut dapat disimpulkan bahwa simulasi ini dapat digunakan untuk melakukan pembuatan komposit karet alam senyawa boron untukfilter neutron. Kata kunci: filter neutron, komposit karet alam senyawa boron ABSTRACT THE COMPOSITE OF NATURAL RUBBER BORON COMPOUND SIMULATION FOR NEUTRON FILTER. The simulation of composite of natural rubber boron compound simulation for neutron filter has been carried out. The simulation aim is to illustrate of possibility of neutron filter manufacture. Method of the design is changing the variation of boron compound composition, so neutron which originality from research reactor can be absorb by this composite, but the gamma ray will be exceed through the composite. Design of materials consist of two sheets, where the first sheet is made of natural rubber in order to moderating the fast neutron attain to the thermal neutron, and the second sheet is made of boron compound natural rubber composite. However, the result of simulation shows that the natural rubber 2 cm thick is optimum to moderately fast neutron, and the composite of natural rubber boron compound consist of natural rubber and 5 part per one hundred rubber (pphr), plus 125pphr H2BOj, Na2B4O7'B20j by 1 cm thick were suitable to absorptive the thermal neutron. The natural rubber and composite of boron compound can absorptive gamma ray by energy 600 KeV only 15,69 % and 9.05 % /0,1531 % /0,4114 % Conclusion of design is that the simulation suitable is for the fabrication of natural rubber boron compound for neutron filter. KEY WORD: NEUTRON FILTER, NATURAL RUBBER BORON COMPOUND COMPOSITE PENDAHULUAN Pengawetan ballad pangan dengan memanfaatkan iradiasi sinar gamma telah banyak dilakukan. Umurnnya pemanfaatan radiasi ini menggunakan somber radiasi gamma, misalnya somber radiasi gamma yang berasal dati 60CO. Selain itu acta kemungkinan memanfaatkan radiasi gamma yang berasal dari reaktor riset. Jika hal yang kedua ini yang akan dilakukan, maka beberapa hal harus diperhatikan, antara lain: bahwa pacta fasilitas iradiasi akan terdapat radiasi neutron cepat, epitermal, termal, serta radiasi gamma dengan berbagai energi.[l] Agar fasilitas ini dapat digunakan, maka diperlukan suatu lapisan ballad yang mampu memoderasi neutron cepat menjadi neutron termal, clan menyerap neutron termal, tetapi radiasi gamma tidak terganggu transmisinya (Catatan: untuk selanjutnya, yang dimaksud dengan neutron cepat adalah neutron yang mempunyai energi maksimum 7 MeV, neutron termal adalah neutron yang mempunyai energi maksimum 0,025 ev). Sedangkan lapisan yang kedua bersifat menyerap neutron termal dad masih mampu meneruskan radiasi gamma. Secara umum neutron termal akan mudah termoderasi oleh unsur atom ringan. [2] Oleh karena itu, lapisan pertama dicoba dipilih karet alam yang mempunyai rumus kimia CIOHI6.[3] Bahan ini cukup ideal digunakan sebagai ballad moderator neutron cepat, serta hila difabrikasi pabrikan cukup familier, karena pernrosesan karet alam telah lama dikenal di Indonesia. Dengan menghitung jumjah atom C clan H pacta lapisan karet alam dengan tebal tertentu, maka kemungkinan jumlah benturan neutron cepat dengan atom-atom tersebut dapat dihitung. Dengan Prosiding Pertemuan dad Presentasi IImiah Penelitian Dasar limo Pengetahuan P3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Jull 2003 dad Teknologi Nuklir

Sri Mulyollo Atmojo, dkk. ISSN 0216-3128 95 demikian energi yang diberikan kepada atom yang dibentur pada setiap benturan akan dapat ditentukan. Radiasi neutron termal yang dipancarkan bersama neutron cepat, sebagian juga akan diserap oleh karet alam, sesuai dengan besamya koefisien penampang lintang serapan karet alam terhadap neutron termal. Selain itu, radiasi gamma yang terpancar bersama neutron cepat tersebut sebagian juga akan diserap oleh karet alam sesuai dengan koefisien serapan tinier karet alam Dari lapisan yang pertama ini (lapisan karet alam), diharapkan sudah tidak ada lagi neutron cepat yang lolos clan hanya neutron termal saja yang keluar dati lapisan ini. Walaupun demikian sebagian kecil radiasi gamma akan terserap. Selanjutnya ketika neutron termal ini masuk ke lapisan yang kedua, semua neutron termal hams dapat diserap. Oleh karena itu, lapisan kedua dibuat dati komposit karet alam senyawa boron dengan komposisi sedemikian rupa sehingga neutron termal dapat diserap seluruhnya. Hal ini akan terkait dengan basil perhitungan daya scrap komposit terhadap neutron termal berdasar komposisi clan jenis bahan filler (bahan pengisi komposit). Demikian juga pada lapisan kedua ini harus mampu melewatkan radiasi gamma. Jadi prinsip lapisan ini adalah: lapisan pertama memoderasi neutron cepat, menyerap neutron termal clan mampu meneruskan radiasi gamma. Lapisan yang kedua berfungsi sebagai penyerap neutron termal clan mampu meneruskan radiasi gamma. Pada makalah ini akan disajikan suatu simulasi komposisi komposit untuk filter neutron. METO DE PERHITUN GAN Seluruh simulasi ini didasarkan kepada beberapa hal antara lain: - fraksi neutron yang dihasilkan datireaktor - radiasi gamma pada energi 600 kev - energi radiasi neutron termal adalah 0.025 ev - energi radiasi neutron cepat adalah 7 MeV - sebaran atom-atom unsur pembentuk karet alam maupun komposit dianggap tersebar merata - sifat-sifat fisik komposit belum menjadi pertimbangan dalam perhitungan ini - yang diperhitungkan dalam simulasi ini hanya unsur clan senyawa yang dominan Mekanisme perlama yang lerjadi pada lapisan Penyerapan neutron termal oleh lapisan pertama didominasi oleh unsur C clan H, sehingga penampang lintang serapan karet alam CLka) akan dihitung berdasar Tabel 1, [4] dengan Persarnaan ( 1) berikut. [5] L = (pna/a) x L WiO"i) (1) dimana: p = massa jenis unsur, gram/cm NA= bilangan Avogadro, 6,02 x 1023 A = nomoiatom w = fraksi berat unsur pembentuk senyawa 0" = penampang lintang mikroskopik unsur dengan diperolehnya Lb, maka daya scrap karet alam terhadap neutron termal dapat dihitung. Sedangkan penyerapan karet alam terhadap radiasi gamma dengan unsur-unsur yang dominan dapat ditentukan berdasar Tabel 1 dengan Persarnaan (2) berikut. [6] dimana : ~Pi Wi ~p = L Wi(~P)i (2) = koefisien serapan massa unsur, cm2/gram = fraksi berat unsur pembentuk senyawa Daya scrap karet alam terhadap radiasi gamma dapat dihitung berdasar ~p tersebut. Tabell. Koefisien serapan massa (Jl!p) clan koefisien tampang lintang serapan neutron termal (0"),serta massa jenis (p) unsur pembentuk komposit Unsur Il1'Ppada (j E termal, P, glcm3 Ey= 0,6 MeV, em-! cm2fg H 0,160 38,332 0,00008988 B 0,0745 759 2,535 C 0,0805 4,80373 2,25 0 0,0807 4,2002 0,001429 Na 0,0773 4,505 0,971 Untuk menentukan besamya moderasi karet alam terhadap neutron cepat, maka diandaikan bahwa neutron cepat mempunyai energi 7 MeV (catatan: energi Terata neutron cepat adalah sebesar 2 Me V). Energi yang diberikan oleh neutron cepat kepada atom H untuk setiap kali benturan daopat dihitung berdasar Persamaan (3) berikut. [7] EfT = E 2MaMn (Ma +MJ2 (3) dimana : Elf = energi rata-rata yang diberikan neutron cepat pada setiap kali benturan E = energi neutron cepat Ma = massa atom unsur yang dibentur Mn = massa neutron Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir

96 ISSN 0216-3128 Sri Mulyono A/mojo, dkk. Dari persamaan tersebut dapat dihitung jumlah benturan neutron eepat dengan atom unsur pembentuk karet alam yaitu atom H clanc, sampai neutron eepat menjadi termal. Tabel 3 merupakan tabel basil perhitungan jurnlah benturan neutron eepat dengan unsur yang terkait dengan perhitungan ini. Dengan demikian dapat ditetapkan berat karet alam yang diperlukan untuk memoderasi neutron eepat tersebut. Mekanisme kedua yang terjadi pada lapisan yang Karena neutron yang keluar dari lapisan pertama diharapkan sudah menjadi neutron termal, maka lapisan yang kedua ini dibuat dari komposit yang terdiri dari karet alam clan senyawa boron dengan komposisi clan tebal tertentu. Senyawa boron yang direneanakan digunakan dalam komposit ini antara lain adalah B4C, H2BO3, Na2B4O7 clan B2O3. Pada simulasi ini dibuat komposisi B4C sekeeil mungkin, karena B4C dengan komposisi tertentu sudah tidak berpengaruh pada daya scrap komposit terhadap neutron termal. Selain itu harga B4C yang eukup mahal menjadi pertimbangan dalam raneangan ini. Pada komposit ini, karet alam digunakan sebagai matrik clan senyawa boron berfungsi sebagai bahan pengisi (filler). Oleh karena itu volume karet alam yang digunakan harus mempunyai volume yang lebih besar dibandingkan dengan bahan senyawa boron. Untuk keperluan ini, komposisi B4C sebesar 5 pphr (part per one hundred ntbber) clan senyawa boron yang lain masing-masing bervariasi dari 25 pphr sampai dengan 150 pphr, dengan selang kenaikan komposisi sebesar 50 pphr, serta tebal komposit masing-masing adalah I em. Dengan menggunakan Tabel I serta Persamaan (I) clan(2), dapat dihitung koefisien penampang lintang serapan komposit terhadap radiasi neutron termal clan koefisien serapan massa/linier komposit terhadap radiasi gamma. Selanjutnya daya scrap komposit terhadap radiasi neutron termal maupun daya scrap terhadap radiasi gamma dapat dihitung. Contoh perhitungan untuk menentukan terhadap radiasi neutron termal. Lka = Pka ( NA / A) x (Wi O"j) = 0,95 x (6,02474/ 136) x ( 16 x 38,332 + 10 x 4,80373 ) = 2,783 Lka Daya scrap (DS) karet alam terhadap neutron termal dapat dihitung dengan Persamaan (4) berikut. [R] Daya scrap (DS) = ( 1- e-da.x) x 100%...(4) = ( 1- e-2,783x2)x 100 % 99,6174 % Contoh perhitungan untuk menentukan koefisien serapan linier (f.1ka)karet alam terhadap radiasi gamma. f.1/pka = L Wj(f.1/p)j 10X12 16Xl I1ka=0,95 x x 0.0805 +-xo,160 ( 136 136 = 0,08536 em-i Daya scrap DS.= ( 1- e-o,o8s36x2) x 100 % = 15,69 % Tabel 2 merupakan tabel basil perhitungan koefisien penampang lintang serapan karet alam clan daya scrap terhadap neutron termal, serta koefisien serapan linier clandaya serapnya terhadap radiasi gamma energi 600 KeY. Contoh perhitungan untuk menentukan jumlah atom H clanc pada karet alam (CIOHI6)' Berat molekul karet alam = 136 gram mol. Massa jenis karet alam Untuk karet alam ukuran : pxlxt = 1em x 1cmx2em, berat karet alam = = 0,95 gram/em3 2 x 0,95 gram = 1,9 gram. Jumlah atom C pada karet alam = 1,9 x (10 /136) x 6,024 x 1023atom = 0,84 x 1023atom Jumlah atom H pada karet alam = 1,9 x (16 /136) x 6,024 x 1023atom = 1,35 x 1023atom Contoh perhitungan jumlah benturan neutron eepat energi 7 MeV dengan atom H, sehingga menjadi termal, dengan menggunakan Persamaan (3). E =E 2Ma.M Ir n (Ma +MJ2 E = 7 2 ( 1x 1 ) Ir. X (1+ 1Y = 3,5 MeV Jadi setiap kali neutron eepat membentur atom H, akan kehilangan energi sebesar ~ kali energi awalnya. Demikian seterusnya, maka neutron eepat dengan energi 7 MeV akan menjadi neutron termal setelah mengalami benturan dengan atom H ) Presiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar limo Pengetahuan dan Teknologi Nuklir

Sri Mulyono Atmojo, dkk. ISSN 0216-3128 97 sebanyak 29 kali. Fraksi kebilangan energi neutron eepat untuk setiap benturan dengan beberapa unsur pembentuk senyawa seperti dalam Tabel3. BASIL DAN PEMBAHASAN Dari mekanisme kejadian pada lapisan pertama yang terdiri dari karet alam dengan tebal 2 em, diperoleh basil : daya scrap karet alam terhadap neutron termal sebesar 99,6174 % (lihat Tabel 2). Apabila fluks neutron sebesar loll n.cm-2.detik-l, terdiri dari neutron termal, maka hampir semua neutron termal diserap oleh karet alam. Akan tetapi kenyatannya fluks neutron tersebut terdiri dari neutron termal, neutron epitermal clan neutron cepat. Dengan demikian neutron termal akan diserap, neutron epitermal clan neutron eepat akan dimoderasi, sementara radiasi gamma sebesar kurang lebih 85 % akan lolos datikaret alam Tabel 2. Hasil perhitungan simulasi daya serap (DS) karet alam tebal 1 em clan2 em terhadap foton gamma E = 600 KeV clan neutron termal E = 0,025MeV. Tebal Koefisien Daya strap Koetisien Daya strap (DS) karet serapan (DS), %, penampang terhadap neutron alam, linier (J.l), E gamma lintang sera lermal, % em-i = 600 kev Ipan, (cr),emol I em 0.08536 8,182 % 2,783 93,8147 2em 0,08536 15,69 % 2,783 99,6174 Berdasar pada Tabel 3, rnaka neutron eepat dengan energi 7 MeV akan dirnoderasi oleh atom H clan atau atom C. Jika neutron berbenturan dengan atom H, maka neutron eepat akan tennoderasi menjadi neutron termal energi 0,025 ev, dengan jumlah benturan sebanyak kurang lebih 29 kali, clan jika berbenturan dengan atom C akan tennoderasi dengan jumlah benturan sebanyak kurang lebih 127 kali. Untuk karet alam dengan ukuran lem x lem x 2 em, dengan berat kurang lebih 1,9 gram, mempunyai jumlah atom H sebanyak 0,84 x 1023 atom clan jumlah atom C sebanyak 1,35 x 1023 atom. Jumlah atom sebesar ini eukup untuk memoderasi neutron eepat menjadi neutron termal. Untuk lapisan kedua yang berupa komposit, diraneang dengan bahan filler B4C tetap sebesar 5 pphr, clan senyawa boron bervariasi. Pada Tabel 4 terlihat bahwa komposisi senyawa H2B03 150 pphr + B4C 5 pphr mempunyai volume 106,4981 em3. Volume sebesar ini telah melebihi volume karet alam sebagai matrik komposit. Oleh karena itu penambahan senyawa ini ke dalam komposit sudah tidak memul1gkil1kal1 lagi, sehingga senyawa H2B03 sebagai bahan filler hal1ya bisa sampai komposisi 125 pphr. Sedal1gkankomposit dengan bahan filler senyawa Na2B4O7 clan ditingkatkan komposisinya. B2O3 rnasih Tabel 3. Fraksi kehilangan energi (Etr)neutron eepat dengan E = 7 MeV pada setiap benturan dadjurnlah benturan untuk menjadi neutron termal E = 0,025 ev Nama Massa Fraksi energi Jumlah unsur unsur transfer, MeV benturan H 1 3,5 29 C 12 0,9941 127 Tabel4. Hasil perhitungan volume filler B4C+ senyawa boron bisa Komposisi, Volume,em3 pphr 84C + H2803 84C + Na284O1 84C+. 8203 25 19,3901 16,4194 15,5320 50 36,8117 30,8702 28,9955 75 54,2333 45,3211 42,5090 100 71,6549 59,7720 56,0226 125 89,0765 74,2228 69,5361 150 106,4981 88,6737 83,0496 Volume karet alam: 105,2632 em3 Pada Tabel 5, terlihat bahwa komposit dengan tebal 1 em, sudah mempunyai daya serap terhadap neutron termal diatas 99 % untuk semua komposisi. Namun mengingat fluks neutron yang eukup tinggi, yaitu sekitar 10.. n.emo2.detiko.,rnaka daya serap sebesar 99 % ini belum eukup. Berdasar pada kenyataan ini, rnaka senyawa boron yang paling baik adalah B2O3, dirnana daya serapnya terhadap terhadap neutron tennal dapat meneapai 99,9999999879 % pada komposisi 150 pphr. Daya serap sebesar ini eukup untuk menyerap neutron tennal. Tabel 5. Hasil perhitungan simulasi daya serap (DS) terhadap neutron termal komposit berbasis karet alam 100 gram clan B4C 5 gram, tebal 1 em. Komposisi, Daya strap (DS), % pphr H2803 Na28401 B203 25 99,9743 99,99097 99,9981236 50 99,9926 99,99887 99,9999635 75 99,9966 99,99979 99,9999981 100 99,9986 99,999479 99,9999998 125 99,9993 99,999984 99,9999999798 150 99,9995 99,9999977 99,99999999879 Tiga komposisi senyawa, yaitu komposisi 100 pphr, 125 pphr, clan 150 pphr, digunakan untuk menghitung koefisien sera pan massa clan daya serap Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir

98 ISSN 0216-3128 Sri Mulyono Atmojo, dkk. komposit terhadap raton gamma energi 600 KeV. Energi gamma sebesar ini atau yang lebih besar, dipertimbang-kan sebagai energi sumber iradiasi. Pada Tabel 6 terlihat bahwa penyerapan terbesar terjadi pada komposit karet alam-b4c-b2o3pada komposisi 150 pphr yaitu sebesar 10,645 %. Jadi hila pada lapisan pertarna terjadi pengurangan intensitas radiasi gamma sebesar kurang lebih 15 %, maka intensitas radiasi gamma awal tinggal 85 %. Sedangkan pada lapisan kedua terjadi pengurangan intensitas radiasi gamma kurang lebih 10 %, sehingga intensitas radiasi gamma yang keluar dari lapisan kedua tinggal 75 %. Intensitas sebesar ini cukup untuk digunakan sebagai sumber iradiasi. Tabel 6. Hasil perhitungan simulasi daya serap (DS) komposit berbasis karet alarn 100 gram clanb4c 5 gram, tebal 1cm terhadap raton gamma E = 600 KeV Komposisi, Dava serao (DS,% pphr H2B03 Na2B407 B203 100 9,4689 9,Oll0 10,1400 125 9,0594. 10,1431 10,4114 150 9,0462 10,3316 10,6450 Tinjauan lain yang perin diperhatikan dalam perancangan bahan ini adalah pengaruh senyawa dalam proses vulkanisasi karet alam. Untuk senyawa B4C clan B2O3 yang bersifat netral tidak akan mengganggu proses vulkanisasi. Sedangkan untuk senyawa H2B03 yang bersifat asam kemungkinan akan mengganggu proses vulkanisasi, karena sifat ini bertentangan dengan karet alam yang bersifat basa. Pada senyawa Na2B4O7,unsur Na kemungkinan akan mengganggu proses vulkanisasi. Jadi senyawa B2O3 clan B4C yang memungkinkan digunakan sebagai filler komposit karet alam senyawa boron. Namun hal ini perin dibuktikan dengan membuat prototip clan selanjutnya hams dibuktikan pula ketahanan komposit terhadap radiasi neutron termal clan neutron cepat, serta terhadap radiasi gamma. KESIMPULAN DAN SARAN Dari pembahasan basil simulasi diatas dapat disimpulkan bahwa simulasi tersebut cukup untuk merama1kan komposisi komposit dalam rangka fabrikasi bahan filter neutron. Dengan bahan karet alam dengan tebal 2 cm, temyata cukup untuk memoderasi neutron cepat dengan energi 7 MeV untuk menjadi neutron terma1 dengan energi 0,025 ev, clan komposit karet a1am senyawa boron dengan komposisi B4C 5 pphr clan H2B03, Na2B4O7,B2O3 masing-masing senyawa 125 pphr cukup untuk menyerap neutron terma1, dan masih cukup baik untuk meneruskan radiasi sinar-gamma energi 600 kev. Jika akan dilakukan pembuatan prototip, disarankan untuk mempelajari lebih jauh, pengaruh senyawa boron dalam proses vulkanisasi karet alam, karena pada simulasi ini belum mempertimbangkan pengaruh sifat senyawa dalam proses vulkanisasi, serta belum mengkaji pengaruh iradiasi terhadap karet alam PUST AKA 1. RAYMOND L. MURRAY, Introduction to Nuclear Engineering, Prentice Hall, INC. Engelwood Cliffs. N.J. (1961) 2. WISNU SUSETYO, Gamma Spektrometri, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta,(1988) 3. M. A. COWD, Kimia Polimer, Penerbit ITB, Bandung, (1991) 4. GLENN MURPHY, Elements of Nuclear Engineering, John Wiley and Sons Inc. New York, (1961) 5. P. VON DER HARDT and H. ROTTGER, Neutron Radiography Handbook, Nuclear Science and Tekno1ogy, D. Riedel Publishing Company, Dordrecht, Holland, (1981) 6. FRANK H. ATTIX, Introduction to Radiological Physics and Radiation Dosimetry, John Wiley and Sons, New York, (1986) 7. SRI MULYONO ATMOJO, Simulasi Komposisi Komposit Elastis Karet Alam Senyawa Boron untuk Proteksi Radiasi Neutron, Prosiding Seminar Nasional Hamburan Neutron clan Sinar-X ke - 4, Tangerang, (2001) TANYAJAWAB Y Sardjono ~ Untuk flux neutron berapa yang anda hitung dengan karet alam? ~ Bagaimana dengan energi neutron yang bermacam-macam lain anda hanya memperhitungkan energi 7 Mev? bagaimana dengan energi yang lain. ~ Berapa kira-kira tebal karet a1am yang diperlukan untuk menyerap flux netron 1011 n.cm-2.s-l. ~ Berapa harga per m2, untuk tebal 1 em. Prosiding Pertemuan dan Presentasilimiah Penelitian Dasar limn Pengetahuan dan Teknologi Nuklir

Sri Mulyono Atmojo, dkk. ISSN 0216-3128 99 Sri Mulyono Atmojo Untuk simulasi ini, flux neotron sebesar 1011 n. s-lem-2.. Dengan energi bermaeam-maeam tidak masalah, karena energi yang diperhitungkan disini adalah 7 Mev yang dibawah 7 Mev pasti akan termoderasi.. Tebal yang diperlukan adalah = karet alam tebal 2 em (untuk moderasi) don komparasi senyawa boron setebal1 em.. Harga belum bisa dihitung karena harns dibiearakan dengan pihak pabrik. ~ Kami sangat tertarik untuk memakai basil litbang ini jika produknya sudah ada dan proven. Berapa kira-kira harganya (sesuai spek-tek yang ditawarkan) per m2 atau per kg. Sri Mulyono Atmojo. Kemampuan moderasi tidak terganggu, selama unsur-unsur yang terkandung oleh karet alam tetap. Karena karet alam dengan rumus kimia C1oHI6 tidak mengandung air.. Harga belum bisa dihitung, hal ini akan dibiearakan dengan pihak pabrikan. Sarip ~ Jika karet alanmya mengering apa kemampuan memoderasi neutronnya akan. terganggu (berubah)? Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir