Penentuan Posisi Iradiasi Batu Topaz Dengan Kapsul dan Pengarah Boron Karbida (B4C) di Reaktor RSG-GAS Menggunakan Program BATAN 2-DIFF

Sari

PENENTUAN POSISI IRADIASI BATU TOPAZ DENGAN KAPSUL DAN PENGARAH BORON KARBIDA (B₄C) DI REAKTOR RSG-GAS MENGGUNAKAN PROGRAM BATAN-2DIFF. Secara rutin iradiasi pewarnaan batu topaz di reaktor RSG-GAS dilakukan pada fasilitas irradiation position (IP). Adanya permintaan target iradiasi lain pada fasilitas yang sama, menyebabkan perlu adanya pengembangan fasilitas iradiasi baru yang dapat digunakan sebagai pengganti fasilitas iradiasi batu topaz. Hal ini dilakukan pada grid berilium yang digunakan sebagai reflektor dalam reaktor. Lamanya waktu paruh akibat interaksi material pengotor teraktivasi dengan neutron termal dalam iradiasi batu topaz merupakan hal lain yang juga perlu dipertimbangkan. Pengembangan teknik iradiasi batu topaz dengan kapsul dan pengarah B₄C menjadi solusi karena sifat B₄C sebagai penyerap neutron yang baik. Keuntungan dari pengembangan posisi iradiasi pada berilium yang jauh dari daerah bahan bakar menurunkan risiko gangguan distribusi fluk neutron di teras reaktor akibat penggunaan material B₄C. Selain itu, penggunaan material B₄C akan menurunkan interaksi neutron termal dan memperbesar interaksi neutron cepat dalam pewarnaan batu topaz. Penentuan posisi grid berilium yang baik digunakan dalam iradiasi batu topaz dengan kapsul dan pengarah B₄C perlu dilakukan untuk menjamin keselamatan operasi reaktor RSG-GAS. Penelitian dilakukan dengan perhitungan keselamatan neutronik menggunakan program komputer code BATAN-2DIFF (2 dimensi) dan WIMSD5 untuk generasi tampang lintang. Hasil perhitungan menunjukan iradiasi batu topaz dengan kapsul dan pengarah B₄C tidak dapat dilakukan pada grid berilium yang berdekatan langsung dengan bahan bakar karena akan menghasilkan gangguan reaktivitas yang besar terhadap teras reaktor. Perubahan reaktivitas terkecil antara kapsul tanpa sekat dan dengan sekat dihasilkan oleh grid berilium H-1 untuk 1 posisi sebesar 0,0485% ∆k/k dan 0,0431% ∆k/k. Pada variasi 2 posisi iradiasi, dihasilkan oleh kombinasi grid A-2 dan J-2 dengan nilai 0,2993% ∆k/k dan 0,2774% ∆k/k. Sedangkan pada variasi 3 posisi, dihasilkan oleh kombinasi grid A-2, J-2 dan H-2 dengan nilai 0,4138% ∆k/k baik pada kapsul tanpa sekat maupun dengan sekat. Selisih nilai perubahan reaktivitas terkecil antara kapsul tanpa sekat dan dengan sekat pada variasi grid 1 dan 2 posisi masing-masing sebesar 0,0054% dan 0,0219% ∆k/k. Sedangkan pada variasi grid 3 posisi menunjukan nilai yang sama. Keseluruhan nilai perubahan reaktivitas masih dibawah nilai batas yang ditentukan untuk pengoperasian reaktor RSG-GAS sebesar 0,5% ∆k/k.

Kata kunci : batu topaz, boron karbida, berilium, BATAN-2DIFF, reaktor RSG-GAS