Articles

Found 13 Documents
Search
Journal : TRI DASA MEGA - Jurnal Teknologi Reaktor Nuklir

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

JURNAL TEKNOLOGI REAKTOR NUKLIR TRI DASA MEGA Vol 19, No 3 (2017): Oktober 2017
Publisher : Pusat Teknologi Dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN)

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (625.594 KB)

Abstract

This article involves two main objectives of BNCT system. The first goal includes optimization of 30 MeV Cyclotron-based Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) beam shaping assembly. The second goal is to calculate the neutron flux and dosimetry system of BNCT in the head and neck soft tissue sarcoma. A series of simulations has been carried out using a Monte Carlo N Particle X program to find out the final composition and configuration of a beam shaping assembly design to moderate the fast neutron flux, which is generated from the thick beryllium target. The final configuration of the beam shaping assembly design includes a 39 cm aluminum moderator, 8.2 cm of lithium fluoride as a fast neutron filter and a 0.5 cm boron carbide as a thermal neutron filter. Bismuth, lead fluoride, and lead were chosen as the aperture, reflector, and gamma shielding, respectively. Epithermal neutron fluxes in the suggested design were 2.83 x 109 n/s cm-2, while other IAEA parameters for BNCT beam shaping assembly design have been satisfied. In the next step, its dosimetry for head and neck soft tissue sarcoma is simulated by varying the concentration of boron compounds in ORNL neck phantom model to obtain the optimal dosimetry results. MCNPX calculation showed that the optimal depth for thermal neutrons was 4.8 cm in tissue phantom with the maximum dose rate found in the GTV on each boron concentration variation. The irradiation time needed for this therapy were less than an hour for each level of boron concentration.Keywords: Optimization, Beam Shaping Assembly, BNCT, Dosimetry, 30 MeV Cyclotron, 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

STUDI DESAIN DOWN SCALE TERAS REAKTOR DAN BAHAN BAKAR PLTN JENIS PEBBLE BED MODULAR REACTOR – HTR 100 MWe

JURNAL TEKNOLOGI REAKTOR NUKLIR TRI DASA MEGA Vol 13, No 3 (2011): Oktober 2011
Publisher : Pusat Teknologi Dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN)

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (374.312 KB)

Abstract

Telah dilakukan penelitian terhadap teras reaktor Pebble Bed Modular Reactor (PBMR) dengan daya 100 Mwe berbahan bakar UO2. Reaktor ini menggunakan moderator grafit dan helium sebagai pendingin. Studi down scale dilakukan tanpa mengubah geometri teras maupun geometri bahan bakar. Parameter yang dianalisis adalah kritikalitas teras, reaktivitas lebih, koefisien reaktivitas temperatur bahan bakar, moderator dan pendingin serta nilai ekonomis bahan bakar. Dari penelitian ini diharapkan diperoleh desain bahan bakar yang bernilai ekonomis dan memiliki fitur keselamatan melekat. Penelitian dilakukan dengan menggunakan program SRAC 2003. Hasil yang diperoleh adalah desain bahan bakar UO2 berbentuk pebble dengan pengkayaan 10% U235 dan 90 ppm racun dapat bakar Gd2O3. Nilai faktor multipilkasi effektif keff pada beginning of life (BOL) adalah 1,01115 dan menjadi 1,00588 setelah 2658 hari operasi reaktor (EOL). Koefisien reaktivitas temperatur total diperoleh sebesar - 3,25900E-05 ∆k/k/K saat BOL dan -1,10615E-04 ∆k/k/K saat end of life (EOL). Reaktor ini memenuhi karakteristik keselamatan melekat ditandai dengan nilai koefisien reaktivitas temperatur yang negatif.Kata kunci: PBMR, desain bahan bakar, faktor multipilkasi effektif, reaktivitas lebih, koefisien reaktivitas temperatur. Research of Pebble Bed Modular Reactor (PBMR) 100 MWe which used UO2 fuel has been done. This reactor uses graphite as moderator and helium as coolant. Down scale studies performed without changing the core and fuel geometry. The parameter being analyzed were core criticality, excess reactivity, fuel, moderator, coolant temperature reactivity coefficient, and fuel economy. This research is expected to obtain the design that has fuel economy and inherent safety features. In this research, we have employed SRAC 2003 code. The calculation show that the UO2 pebble fuel design with 10% enrichment of U235 and 90 ppm burnable poison of Gd2O3 results in the effective multiplication factor (keff) value of 1,01115 at beginning of life (BOL) and become 1,00588 after 2658 days of reactor operation. The core temperature reactivity coefficient is -3.25900E-05 ∆k/k/K and -1,100615E-04 ∆k/k/K at BOL and end of life (EOL), respectively. The reactor is in compliance with inherent safety characteristics indicated by the value of a negative temperature reactivity coefficient. Keywords: PBMR, fuel design, effective multiplication factor, excess reactivity, temperature reactivity coefficient.

PEMODELAN KOLIMATOR DI RADIAL BEAM PORT REAKTOR KARTINI UNTUK BORON NEUTRON CAPTURE THERAPY

JURNAL TEKNOLOGI REAKTOR NUKLIR TRI DASA MEGA Vol 16, No 1 (2014): Pebruari 2014
Publisher : Pusat Teknologi Dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN)

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (561.819 KB)

Abstract

Salah satu metode terapi kanker adalah Boron Neutron Capture Therapy (BNCT). BNCT memanfaatkan tangkapan neutron oleh 10B yang terendapkan pada sel kanker. Keunggulan BNCT dibandingkan dengan terapi radiasi lainnya adalah tingkat selektivitas yang tinggi karena tingkatannya adalah sel. Pada penelitian ini dilakukan pemodelan kolimator di radial beamport reaktor Kartini sebagai dasar pemilihan material dan manufature kolimator sebagai sumber neutron untuk BNCT. Pemodelan ini dilakukan dengan simulasi menggunakan perangkat lunak Monte Carlo N-Particle versi 5 (MCNP 5). MCNP 5 adalah suatu paket program untuk memodelkan sekaligus menghitung masalah transpor partikel dengan mengikuti sejarah hidup neutron semenjak lahir, bertranspor pada bahan hingga akhirnya hilang karena mengalami reaksi penyerapan atau keluar dari sistem. Pemodelan ini menggunakan variasi material dan ukurannya agar menghasilkan nilai dari tiap parameter-parameter yang sesuai dengan rekomendasi I International Atomic Energy Agency (IAEA) untuk BNCT, yaitu fluks neutron epitermal (Фepi) > 9 n.cm-2.s-1, rasio antara laju dosis neutron cepat dan fluks neutron epitermal (Ḋf/Фepi) < 2,0 x 10-13 Gy.cm2.n-1, rasio antara laju dosis gamma dan fluks neutron epitermal (Ḋγ/Фepi) < 2,0 x 10-13 Gy.cm2.n-1, rasio antara fluks neutron termal dan epithermal (Фth/Фepi) < 0,05 dan rasio antara arus dan fluks neutron epitermal (J/Фepi) > 0,7. Berdasarkan hasil optimasi dari pemodelan ini, material dan ukuran penyusun kolimator yang didapatkan yaitu 0,75 cm Ni sebagai dinding kolimator, 22 cm Al sebagai moderator dan 4,5 cm Bi sebagai perisai gamma. Keluaran berkas radiasi yang dihasilkan dari pemodelan kolimator radial beamport yaitu Фepi = 5,25 x 106 n.cm-2s-1, Ḋf/Фepi =1,17 x 10-13 Gy.cm2.n-1, Ḋγ/Фepi = 1,70 x 10-12 Gy.cm2.n-1, Фth/Фepi = 1,51 dan J/Фepi = 0,731. Berdasarkan penelitian ini, hasil optimasi 5 parameter sebagai persyaratan kolimator untuk BNCT yang keluar dari radial beam port tidak sepenuhnya memenuhi kriteria yang direkomendasikan oleh IAEA sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut agar tercapainya persyaratan IAEA.Kata kunci: BNCT, radial beamport, MCNP 5, kolimator  One of the cancer therapy methods is BNCT (Boron Neutron Capture Therapy). BNCT utilizes neutron nature by 10B deposited on cancer cells. The superiority of BNCT compared to the rradiation therapy is the high level of selectivity since its level is within cell. This study was carried out on collimator modelling in radial beam port of reactor Kartini for BNCT. The modelling was conducted by simulation using software of Monte CarloN-Particle version5 (MCNP 5). MCNP5 is a package of the programs for both simulating and calculating the problem of particle transport by following the life cycle of a neutron since its birth from fission reaction, transport on materials, until eventually lost due to the absorption reaction or out from the system. The collimator modelling used materials which varied in size in order to generate the value of each of the parameters in accordance with the recommendation of the IAEA, the epithermal neutron flux (Фepi) > 1.0 x 109n.cm-2s-1, the ratio between the neutron dose rate fast and epithermal neutron flux (Ḋf/Фepi) < 2.0 x10-13 Gy.cm2.n-1, the ratio of gamma dose rate and epithermal neutron flux (Ḋγ/Фepi) < 2.0 x10-13 Gy.cm2.n-1, the ratio between the thermal and epithermal neutron flux (Фth/Фepi) < 0.05 and the ratio between the current and flux of the epithermal neutron (J/Фepi) > 0.7. Based on the results of the optimization of the modeling, the materials and sizes of the collimator construction obtained were 0.75 cm Ni as collimator wall, 22 cm Al as a moderator and 4.5 cm Bi as a gamma shield. The outputs of the radiation beam generated from collimator modeling of the radial beam port were Фepi = 5.25 x 106 n.cm-2.s-1, Ḋf/Фepi = 1.17 x 10-13 Gy.cm2.n-1, Ḋγ/Фepi = 1.70 x 10-12 Gy.cm2.n-1, Фth/Фepi = 1.51 and J/Фepi = 0.731. Based on this study, the results of the beam radiation coming out of the radial beam port did not fully meet the criteria recommended by the IAEA so need to continue this study to get the criteria of IAEA. Keywords: BNCT, radial beamport, MCNP 5, collimator

CORE DESIGNS OF ABWR FOR PROPOSED OF THE FIRST NUCLEAR POWER PLANT IN INDONESIA

JURNAL TEKNOLOGI REAKTOR NUKLIR TRI DASA MEGA Vol 13, No 1 (2011): Pebruari 2011
Publisher : Pusat Teknologi Dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN)

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (255.238 KB)

Abstract

Indonesia as an archipelago has been experiencing high growth industry and energy demand due to high population growth, dynamic economic activities. The total population is around 230 million people and 75 % to the total population is living in Java. The introduction of Nuclear Power Plant on Java Bali electricity grid will be possible in 2022 for 2 GWe, using proven technology reactor like ABWR or others light water reactor with nominal power 1000 MWe. In this case, the rated thermal power for the equilibrium cycles is 3926 MWt, the cycle length is 18 month and overall capacity factor is 87 %. The designs were performed for an 872-fuel bundles ABWR core using GE-11 fuel type in an 9×9 fuel rod arrays with 2 Large Central Water Rods (LCWR). The calculations were divided into two steps; the first is to generate bundle library and the other is to make the thermal and reactivity limits satisfied for the core designs. Toshiba General Electric Bundle lattice Analysis (TGBLA) and PANACEA computer codes were used as designs tools. TGBLA is a General Electric proprietary computer code which is used to generate bundle lattice library for fuel designs. PANACEA is General Electric proprietary computer code which is used as thermal hydraulic and neutronic coupled BWR core simulator. This result of core designs describes reactivity and thermal margins i.e.; Maximum Linear Heat Generation rate (MLHGR) is lower than 14.4 kW/ft, Minimum Critical Power Ratio (MCPR) is upper than 1.25, Hot Excess Reactivity (HOTXS) is upper than 1 %Dk at BOC and 0.8 %Dk at 200 MWD/ST and Cold Shutdown Margin Reactivity (CSDM) is upper than 1 %Dk. It is concluded that the equilibrium core design using GE-11 fuel bundle type satisfies the core design objectives for the proposed of the firs Indonesia ABWR Nuclear Power Plant.Keywords: The first NPP in Indonesia, ABWR-1000 MWe, and core designs.   Indonesia adalah sebagai negara kepulauan yang laju pertumbuhan industri, energi, penduduk dan ekonominya cukup tinggi. Pada saat ini, jumlah penduduk Indonesia ada sekitar 230 juta dan 75 % dari jumlah penduduk tersebut tinggal di Pulau Jawa. Pada tahun 2022, dimungkinkan sistem jaringan Jawa-Bali dapat menerima beban 2 unit PLTN yang teknologinya sudah teruji seperti PLTN ABWR atau PLTN air ringan lainnya yang kapasitasnya masing-masing 1 GW. Untuk itu diambilah contoh perhitungan untuk PLTN ABWR pada siklus keseimbangan dengan daya termal 3926 MWt dan lama operasi 18 bulan dan kapasitas faktornya minimum 87 %. Desain ini telah dicapai dengan jumlah bahan bakar teras 872 bundel bahan bakar tipe GE-11 yang susunannya 9×9 batang bahan bakar yang ditengahnya ditempatkan 2 bahan bakar besar tiruan yang berisi air. Ada 2 langkah perhitungan; pertama adalah menggenerasikan pustaka data bundel bahan bakar dan selanjutnya digunakan untuk analisis termal dan reaktivitas dalam teras. Desain teras menggunakan kode komputer Toshiba General Electric Bundle Lattice Analysis (TGBLA) dan PANACEA. TGBLA adalah sebuah kode komputer yang dimiliki oleh General Electric Nuclear Energy untuk menggenerasikan pustaka data dalam sistem satuan cell dalam setiap batang bahan bakar dalam setiap bundle. PANACEA adalah kode komputer milik General Electric yang digunakan untuk analisis thermal hydraulic dan netronik yang digabung dalam simulator PLTN BWR. Hasil desain teras menguraikan tentang karakteristik termal dan reaktivitas teras seperti; laju maksimum pembangkitan panas linier (MLHGR) adalah lebih rendah dari 14,4 kW/ft, rasio daya kritis minimum (MCPR) adalah diatas dari 1,25, Reaktivitas Panas Lebih (HOTXS) adalah lebih besar dari 1 %Dk pada BOC dan 0,8 %Dk pada 200 MWD/ST dan reaktivitas shutdown margin dingin (CSDM) adalah lebih besar dari 1 %Dk. Untuk itu dapat disimpulkan bahwa desain teras PLTN ABWR pertama untuk diusulkan dibangun pertama di Indonesia dengan menggunakan bundle bahan bakar tipe GE-11 adalah telah memenuhi persyaratan dan tujuan desain. Kata kunci: PLTN pertama di Indonesia, ABWR-1000 MWe, dan desain teras.

DESAIN TERAS PLTN JENIS PEBBLE BED MODULAR REACTOR (PBMR) MENGGUNAKAN PAKET PROGRAM MCNP-5 PADA KONDISI BEGINNING OF LIFE

JURNAL TEKNOLOGI REAKTOR NUKLIR TRI DASA MEGA Vol 16, No 3 (2014): Oktober 2014
Publisher : Pusat Teknologi Dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN)

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (365.708 KB)

Abstract

Telah dilakukan desain teras Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) untuk jenis Pebble Bed Modular Reactor (PBMR) dengan daya 70 MWe untuk keperluan proses smelter pada keadaan beginning of life (BOL). Analisis ini bertujuan untuk mengetahui persen pengkayaan, distribusi suhu dan nilai keselamatan dengan koefisien reaktivitas teras yang negatif pada reaktor jenis PBMR apabila daya reaktor 70 MWe. Analisis menggunakan program Monte Carlo N-Particle-5 (MCNP5) dan dari hasil analisis ini diharapkan dapat memenuhi syarat dalam mendukung program percepatan pembangunan kelistrikan batubara 10.000 MWe khususnya untuk proses smelter, yang tersebar merata di wilayah Indonesia. Hasil penelitian menunjukkan bahwa, faktor perlipatan efektif (k-eff) Reaktor jenis PBMR daya 70 MWe mengalami kondisi kritis pada pengkayaan 5,626 % dengan nilai faktor perlipatan efektif 1,00031±0,00087 dan nilai koefisien reaktivitas suhu pada -10,0006 pcm/K. Dari hasil analisis daat disimpulkan bahwa reaktor jenis PBMR daya 70 MWe adalah aman.  ABSTRACT The core design of Nuclear Power Plant for Pebble Bed Modular Reactor (PBMR) type with 70 MWe capacity power in Beginning of Life (BOL) has been performed. The aim of this analysis, to know percent enrichment, temperature distribution and safety value by negative temperature coefficient at type PBMR if reactor power become lower equal to 70 MWe. This analysis was expected become one part of overview project development the power plant with 10.000 MWe of total capacity, spread evenly in territory of Indonesia especially to support of smelter industries. The results showed that, effective multiplication factor (keff) with power 70 MWe critical condition at enrichment 5,626 %is 1,00031±0,00087, based on enrichment result, a value of the temperature coefficient reactivity is - 10,0006 pcm/K. Based on the results of these studies, it can beconcluded that the PBMR 70 MWe design is theoritically safe.

MODELING THE RADIATION SHIELDING OF BORON NEUTRON CAPTURE THERAPY BASED ON 2.4 MEV D-D NEUTRON GENERATOR FACILITY

JURNAL TEKNOLOGI REAKTOR NUKLIR TRI DASA MEGA Vol 20, No 1 (2018): Februari 2018
Publisher : Pusat Teknologi Dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN)

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (722.449 KB)

Abstract

Radiation shield at Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) facility based on D-D Neutron Generator 2.4 MeV has been modified with pre-designed beam shaping assembly (BSA). Modeling includes the material and thickness used in the radiation shield. This radiation shield is expected to protect workers from radiation doses rate that is not exceed 20 mSv·year-1 of dose limit values. The selected materials are barite, paraffin, polyethylene and lead. Calculations were performed using the MCNPX program with tally F4 to determine the dose rate coming out of the radiation shield not exceeding the radiation dose rate of 10 μSv·hr-1. Design 3 was chosen as the recommended model of the four models that have been made. The 3rd shield design uses a 100 cm thickness of barite concrete as primamary layer to surrounding 100 cm x 100 cm x 166.4 cm room, and a 40 cm borated polyethylene surrounding the barite concrete material. Then 10 cm barite concrete and 10 cm of borated polyethylene are added to reduce the primary radiation straight from the BSA after leaving the main layer. The largest dose rate was 4.58 μSv·h-1 on cell 227 and average radiation dose rate 0.65 μSv·hr-1. The dose rates are lower than the lethal dose that is allowed by BAPETEN for radiation worker lethal dose.Keywords: Radiation shield, tally, radiation dose rate, BSA, BNCT PEMODELAN PERISAI RADIASI PADA FASILITAS BORON NEUTRON CAPTURE THERAPY BERBASIS GENERATOR NEUTRON D-D 2,4 MeV. Telah dimodelkan perisai radiasi pada fasilitas Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) berbasis reaksi D-D pada Neutron Generator 2,4 MeV dengan Beam Shaping Assembly (BSA) yang telah didesain sebelumnya. Pemodelan ini dilakukan untuk memperoleh suatu desain perisai radiasi untuk fasilitas BNCT berbasis generator neutron 2,4 MeV. Pemodelan dilakukan dengan cara memvariasikan bahan dan ketebalan perisasi radiasi. Bahan yang dipilih adalah beton barit, parafin, polietilen terborasi dan timbal. Perhitungan dilakukan menggunakan program MCNPX dengan tally F4 untuk menentukan laju dosis yang keluar dari perisai radiasi. Desain periasi radiasi dinyatakan optimal jika radiasi yang dihasilkan diluar perisai radiasi tidak melebihi Nilai Batas Dosis (NBD) yang telah ditentukan oleh BAPETEN. Hasilnya, diperoleh suatu desain perisai radiasi menggunakan lapisan utama beton barit setebal 100 cm yang mengelilingi ruangan 100 cm x 100 cm x 166,4 cm dan polietilen terborasi 40 cm yang mengelilingi bahan beton barit. Kemudian ditambahkan beton barit 10 cm dan polietilen terborasi 10 cm untuk mengurangi radiasi primer yang lurus dari BSA setelah keluar dari lapisan utama. Laju dosis terbesar adalah 4,58 μSv·jam-1 pada sel 227 dan laju dosis rata-rata yang dihasilkan adalah sebesar 0,65 µSv·jam-1. Nilai laju dosis tersebut masih dibawah ambang batas NBD yang diperbolehkan oleh BAPETEN untuk pekerja radiasi.Kata kunci: Perisai radiasi, tally, laju dosis radiasi, BSA, BNCT

NEUTRON AND GAMMA SPECTRUM ANALYSIS OF KARTINI RESEARCH REACTOR FOR BORON NEUTRON CAPTURE THERAPY (BNCT)

JURNAL TEKNOLOGI REAKTOR NUKLIR TRI DASA MEGA Vol 20, No 2 (2018): JUNI 2018
Publisher : Pusat Teknologi Dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN)

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (6355.028 KB)

Abstract

MCNPX was used to design a three-dimensional model of Kartini Research Reactor (KRR) as a neutron source and performed criticality calculation. The criticality calculation of the reactor aims to obtain the neutron and gamma spectrum by simulating the fission reaction inside the reactor core. Total source histories were 105 per cycle, when the number of cycle for criticality calcutation was 1000 cycles with 60 skipped cycles. The reactor criticality according to the simulation result is 1.00179±0.00007. The total neutron flux on ring A, B, C, D, E and F inside the reactor core are respectively 6.553×1011 n/cm2s, 4.53×1012 n/cm2s, 4.167×1012 n/cm2s, 3.751×1012 n/cm2s, 2.914×1012 n/cm2s and 3.107×1012 n/cm2s. The total gamma flux is 6.956×1011 particles/cm2s, 4.838×1012 particles/cm2s, 4.398×1012 particles/cm2s, 3.962×1012 particles/cm2s, 2.953×1012 particles/cm2s and 2.013×1012 particles/cm2s, respectively for each ring. Thermal neutron fluxes recorded on the base of radial piercing beamport were 4.678×1010 n/cm2s, with the epithermal neutron flux of 5.37×109 n/cm2s and fast neutron flux of 4.17×1010 n/cm2s. The gamma flux on that side reaches 4.22×1012 particles/cm2s. On the 92-cm-ranges from the base inside radial piercing beamport, both neutron and gamma flux decrease up to 5.11×108 n/cm2s for thermal neutron flux, 4.598×106 n/cm2s for epithermal neutron flux, 2.55×107 n/cm2s for fast neutron flux and 8.214×1010 particles/cm2s for gamma flux. In conclusion, the spectrum yield from this study can be use to define the source spectrum of the simulations and optimations prior to BNCT pre-clinical trial (in vivo/in vitro test) use KRR radial piercing beamport.Keywords: BNCT, radial piercing beamport, Kartini Research Reactor, neutron spectrum, gamma spectrum ANALISIS SPEKTRUM NEUTRON DAN GAMMA UNTUK BORON NEUTRON CAPTURE THERAPY (BNCT) DI REAKTOR KARTINI. MCNPX telah digunakan untuk memodelkan bentuk 3 dimensi dari Reaktor Kartini sebagai sumber neutron dan melakukan perhitungan kekritisan. Perhitungan kekritisan reaktor bertujuan untuk mendapatkan spektrum neutron dan gamma dengan mensimulasikan reaksi fisi yang terjadi di dalam inti reaktor. Jumlah source histories adalah 105 per iterasi, dimana banyaknya iterasi yang dilakukan dalam perhitungan kritikalisasi adalah 1000 iterasi dengan jumlah iterasi yang dilewatkan adalah 60 iterasi. Nilai kekritisan reaktor sesuai dengan hasil simulasi adalah 1,00179±0,00007. Fluks neutron total pada ring A, B, C, D, E and F di dalam inti reaktor masing-masing adalah 6,553×1011 n/cm2s, 4,53×1012 n/cm2s, 4,167×1012 n/cm2s, 3,751×1012 n/cm2s, 2,914×1012 n/cm2s and 3,107×1012 n/cm2s. Total fluks gamma adalah 6,956×1011 partikel/cm2s, 4,838×1012 partikel/cm2s, 4,398×1012 partikel/cm2s, 3,962×1012 partikel/cm2s, 2,953×1012 partikel/cm2s dan 2,013×1012 partikel/cm2s, masing-masing untuk tiap ring. Fluks neutron termal hasil perekaman pada pangkal beamport tembus radial adalah 4,678×1010 n/cm2s, dengan fluks neutron epitermal sebesar 5,37×109 n/cm2s dan fluks neutron cepat sebesar of 4,17×1010 n/cm2s. Fluks gamma pada bagian tersebut mencapai 4,22×1012 partikel/cm2s. pada jarak 92 cm dari pangkal beamport tembus radial, fluks neutron dan gamma turun mencapai 5,11×108 n/cm2s untuk fluks neutron termal, 4,598×106 n/cm2s untuk fluks neutron epitermal, 2,55×107 n/cm2s untuk fluks neutron cepat dan 8,214×1010 partikel/cm2s untuk fluks gamma. Kesimpulannya, spektrum yang dihasilkan pada studi kali ini dapat digunakan untuk mendefinisikan sumber dalam simulasi dan optimasi terutama untuk keperluan uji pre-klinis (uji in vivo/ in vitro) BNCT menggunakan beamport tembus radial Reaktor Kartini. Kata kunci: BNCT, beamport tembus radial, Reaktor Kartini, spektrum neutron, spektrum gamma

The Analysis of SBWR Critical Power Bundle Using Cobrag Code

JURNAL TEKNOLOGI REAKTOR NUKLIR TRI DASA MEGA Vol 14, No 1 (2012): Pebruari 2012
Publisher : Pusat Teknologi Dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN)

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (351.506 KB)

Abstract

The coolant mechanism of SBWR is similar with the Dodewaard Nuclear Power Plant (NPP) in the Netherlands that first went critical in 1968. The similarity of both NPP is cooled by natural convection system. These coolant concept is very related with same parameters on fuel bundle design especially fuel bundle length, core pressure drop and core flow rate as well as critical power bundle. The analysis was carried out by using COBRAG computer code. COBRAG computer code is GE Company proprietary. Basically COBRAG computer code is a tool to solve compressible three-dimensional, two fluid, three field equations for two phase flow. The three fields are the vapor field, the continuous liquid field, and the liquid drop field. This code has been applied to analyses model flow and heat transfer within the reactor core. This volume describes the finitevolume equations and the numerical solution methods used to solve these equations. This analysis of same parameters has been done i.e.; inlet sub cooling 20 BTU/lbm and 40 BTU/lbm, 1000 psi pressure and R-factor is 1.038, mass flux are 0.5 Mlb/hr.ft2, 0.75 Mlb/hr.ft2, 1.00 Mlb/hr.ft2 and 1.25 Mlb/hr.ft2. Those conditions based on history operation of some type of the cell fuel bundle line at GE Nuclear Energy. According to the results, it can be concluded that SBWR critical power bundle is 10.5 % less than current BWR critical power bundle with length reduction of 12 ft to 9 ft.

CALCULATION OF BNCT DOSIMETRY FOR BRAIN CANCER BASED ON KARTINI RESEARCH REACTOR USING PHITS CODE

JURNAL TEKNOLOGI REAKTOR NUKLIR TRI DASA MEGA Vol 19, No 3 (2017): Oktober 2017
Publisher : Pusat Teknologi Dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN)

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (583.985 KB)

Abstract

Cancer is a dangerous disease caused by the growth of a mass of cells that are unnatural and uncontrollable. Glioblastoma, also called as glioblastoma multiforme (GBM), is one of dangerous brain cancer. The dismal prognosis associated with glioblastoma is attributable not only to its aggressive and infiltrative behavior, but also to its location typically deep in the parenchyma of the brain. In resolving this chalenge, the BNCT method can be a solution. This study aims to calculate BNCT dosimetry in different of cancer positions and irradiation geometries using PHITS code. The results show that the deeper the cancers target at brain the slower the total absorbed dose rate of cancer target. It takes a longer treatment time. Based on the treatment time and total absorbed dose rate of cancer target, the TOP irradiation geometry is an appropriate choice in treating the cancer target in this case. To achieve the histopathological cure of GBM at the primary site, the absorbed dose of brain was calculated to be 1.07 Gy and 1.64 Gy for the LLAT and PA irradiation geometry, respectively. While, for cancer position of 3 cm, 5 cm, 7.15 cm, 9 cm, and 11 cm, the absorbed dose of brain is 0.25 Gy, 0.48 Gy, 0.85 Gy, 1.33 Gy, and 2.01 Gy, respectively. In addition to the stochastic effect, it was found also deterministic effects that may be produced such as cataracts.Keywords: BNCT dosimetry; GBM; brain cancer cases; PHITS; MIRD phantom PERHITUNGAN DOSIMETRI BNCT PADA KANKER OTAK BERBASIS REAKTOR RISET KARTINI MENGGUNAKAN PROGRAM PHITS. Kanker merupakansalahsatu penyakit berbahaya yang diakibatkan oleh tumbuhnya sekumpulan massa sel-sel yang tidak wajar dan tidak terkendali. Salah satu penyakit kanker otak yang berbahaya adalah Glioblastoma atau yang biasa disebut Glioblastoma Multiforme (GBM). Prognosis suram terkait dengan GBM tidak hanya untuk perilaku agresif dan infiltrasi, tetapi juga terhadaplokasi yang jauh di dalam parenkim otak. Untuk menjawab hal tersebut, Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) dapat menjadi solusi. Penilitian ini bertujuan untuk menghitung dosimetri BNCT dalam berbagai posisikan kerdan geometri penyinaran dengan menggunakan program PHITS. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa semakin dalam target kanker di otak maka semakin kecil total laju dosis serap dari target kanker. Semakin dalam target kanker di otak dibutuhkan waktu pengobatan yang semakin lama. Berdasarkan waktu pengobatan dan laju dosis serap dari target kanker, bidang penyinaran TOP merupakan pilihan yang tepat dalam mengobati target kanker dalam kasus ini. Untuk mencapai penyembuhan GBM secara histopatologis di lokasi utama, dosis serap dari otak dihitung berturut-turut sebesar 1,07 Gy dan 1,64 Gy untuk bidang penyinaran LLAT dan PA. Sedangkan, untuk posisi kanker 3 cm, 5 cm, 7,15 cm, 9 cm, dan 11 cm, berturut-turut dosis serap dari otak adalah 0,25 Gy, 0,48 Gy, 0,85 Gy, 1,33 Gy, and 2,01 Gy. Selain adanya efek stokastik, ditemukan juga efek deterministik yang mungkin dihasilkan seperti katarak.Kata kunci: Dosimetri BNCT, GBM, kasuskankerotak, geometripenyinaran, posisikanker, ORNLMIRD phantom.

DESAIN TERAS DAN BAHAN BAKAR PLTN JENIS PEBBLE BED MODULAR REACTOR (PBMR) DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM SRAC

JURNAL TEKNOLOGI REAKTOR NUKLIR TRI DASA MEGA Vol 16, No 2 (2014): Juni 2014
Publisher : Pusat Teknologi Dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN)

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (357.293 KB)

Abstract

Analisis desain down scale teras dan bahan bakar PBMR-HTR dengan menggunakan program SRAC bertujuan mengetahui pengaruh variasi pengayaan U235, burnable poison, laju aliran pendingin dan suhu pendingin masuk terhadap kekritisan teras serta aspek-aspek keselamatan reaktor nuklir dengan parameter nilai keff dan koefisien reaktivitas suhu bahan bakar, moderator dan pendingin. Teras PBMR-HTR berbentuk silinder finite dengan lubang ditengahnya yang berisi 334.000 bahan bakar pebble bed. Bahan bakar berupa UO2, moderator grafit dan pendingin helium. Model desain down scale dilakukan pada ½ teras yang mewakili keseluruhan teras. Penelitian dilakukan dengan memvariasikan pengayaan bahan bakar sebesar 8%, 8,5%, 9%, 9,5% dan 10% sementara variasi konsentrasi burnable poison sebesar 5 ppm, 7 ppm, 9 ppm, 11 ppm, dan 15 ppm. Variasi laju aliran pendingin sebesar 60%, 80%, 100%, 120%, dan 140% sementara variasi suhu masukan pendingin sebesar 673,15K; 723,15K; 773,15K; 823,15K dan 873,15K. Pada penelitian ini keff pada BOL tanpa Gd2O3 sebesar 1.026213 dan EOL sebesar 0.995865 dengan excess reactivity sebesar 2,5 % dengan pengkayaan U235 9%. Sementara keffpada BOL dengan menggunakan Gd2O3 sebesar 1.0069680 dan EOL sebesar 0.9961928 dengan excess reactivity sebesar 0.69 % dengan konsentrasi Gd2O3 7 ppm. Koefisien reaktivitas suhu bahan bakar,moderator dan pendingin berturut-turut sebesar -9,074583E-05/K, -2,971833E-05/K dan 1,120700E-05/K. Koefisien reaktivitas bernilai negatif menunjukkan karakteristik keselamatan melekat (inherent safety) telah terpenuhi. Peningkatan suhu masukan dan penurunan laju aliran pendingin berkontribusi menurunkan nilai keff teras sehingga koefisien reaktivitas bernilai negatif.Kata kunci : PBMR-HTR, kritikalitas, reaktivitas, down scale, burnable poison  Core and fuel down scale analysis on PBMR-HTR using SRAC program aims to identify the influence of U235 enrichment, burnable poison, coolant flow rate and coolant temperature entered to criticality core and safety aspects of nuclear reactor with the parameters are multiplication factor (keff) and fuel temperature coefficient, moderator temperature coefficient and coolant temperature coefficient. Core PBMR-HTR finite cylindrical with a hole in the middle which contains 334,000 pebble fuel bed. That consist of UO2 fuel, graphite moderator and helium coolant. Down scale the design model performed on the half core represent the whole core. The study was conducted by varying the fuel enrichment of 8%; 8.5%; 9%; 9.5% and 10%, while variation burnable poison enrichment at 5 ppm, 7 ppm, 9 ppm, 11 ppm and 15 ppm. The variation of coolant flow rate of 60%, 80%, 100%, 120% and 140% from its original value at 17.118 kg/s while the variation of coolant temperature input at 673.15 K; 723.15 K; 773.15 K; 823.15 K and 873.15 K. In this research, value of keff without Gd2O3 are 1.026213 (BOL) and 1.004173 (EOL) with excess reactivity of 2.55% with 9% U235 enrichment. While keff on BOL by using 7 ppm Gd2O3 of 1.006968 and 1.004198 for EOL with excess reactivity of 0.69%. Fuel temperature reactivity coefficient, moderator and coolant in a row for -8.597317E-05/K; -2.595284E-05 /K and 1.1496E-06/K. Temperature reactivity coefficient is negative. This indicates inherent safety characteristic have been met. Increasing the input temperature and coolant flow rate reduction lowers the value of keff core, and it will contribute to negative reactivity coefficient. Keywords : PBMR-HTR, criticality, reactivity, down scale, burnable poison

Co-Authors Abdullah Nur Aziz Adrian Tesalonika, Adrian Agung Prastowo, Agung Andang Widi Harto Andang Widiharto Anggraeni Dwi Susilowati, Anggraeni Dwi Aniti Payudan, Aniti Arief Hermanto Aulia Setyo Wicaksono, Aulia Setyo Bemby Yulio Vallenry Bilalodin Bilalodin Bima Caraka Putra, Bima Boni Pahlanop Lapanporo Budi Setyahandana Darmayanti, Alifia Dwi Satya Palupi Eko Priyono Fahrudin Nugroho Fajar Nurjaman Faqqiyyah, Hamidatul Fasni, Bagus Novrianto Ferdy S. Rondonuwu Gede Bayu Suparta Gede Sutisna Wijaya, Gede Sutisna Giner Maslebu, Giner Harish, Ahmad Faisal Hasyim, Kholidah Hilmi Tantawy, Hilmi I Made Ardana Irhas Irhas, Irhas Isa Akhlis Isman Mulyadi Triatmoko, Isman Mulyadi Jans P B Siburian, Jans P B Jodelin Muninggar, Jodelin Kusminarto Kusminarto Larry E. Fennern Larry E. Fennern M. Ibnu Khaldun, M. Ibnu Mahmudah, Rida Siti Nur’aini Martinus I Made Adrian Dwiputra, Martinus I Made Adrian Masanori Aritomi Maysaroh, Atika Mu’Alim, Muhammad Muhammad Ilma Muslih Arrozaqi, Muhammad Ilma Muslih Nina Fauziah Ntoy, Suhendra Gunawan Nur Endah Sari, Nur Endah Prayoga Isyan, Prayoga Priambodo, Gani Ralind Re Marla Ranti Warfi, Ranti Ratnasari, Nunung Gupita Rosenti Pasaribu, Rosenti S.B., Ramadhan Valiant Gill Sigit Santosa Siti Rosidah Slamet Parmanto Soeparmi Soeparmi, Soeparmi Sri Yuniarti Sunardi Sunardi Sunarno Sunarno Sungkowo Wahyu Santoso Supardi Supardi Suryasatriya Trihandaru Susilo Susilo Susilo Widodo, Susilo Syamputra, Dhani Nur Indra Syarip Syarip Wahyuni, Nur Setyo Warsono Warsono Widarto Widarto Wusko, Ikna Urwatul Yosaphat Sumardi Yuliana Dian N, Yuliana Dian Zailani, Rosilatul