ANALISIS LAJU DOSIS GAMMA DI PERMUKAAN KOLAM REAKTOR TRIGA 2000 SEBAGAI FUNGSI TINGGI AIR PENDINGIN PRIMER Rasito, R.H. Oetami, P. Ilham Y., dan Sudjatmi K.A Pusat Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL Jl. Tamansari No.71 Bandung Jawa Barat, Indonesia

Teras reaktor pada kondisi operasi Teras reaktor TRIGA 2000 Konfigurasi elemen bakar Teras reaktor pada kondisi operasi

Pemantauan laju dosis gamma Laju dosis gamma di permukaan kolam Teras dan kolam reaktor TRIGA 2000

Laju dosis gamma vs tinggi air pendingin primer ? Surveimeter gamma Penentuan laju dosis gamma sebagai fungsi tinggi air pendingin primer penting dilakukan untuk perkiraan kecelakaan radiasi. Melakukan pengukuran laju dosis gamma sebagai fungsi tinggi air pendingin primer berisiko tinggi Untuk itu perlu digunakan model perhitungan yang divalidasi dengan hasil pengukuran laju dosis gamma pada kondisi tinggi air normal t t’ Teras Air pendingin primer

Perhitungan fluks sinar gamma A. Metode Titik Kernel Merupakan pendekatan analitik (makroskopik) yang digunakan untuk menghitung laju paparan dengan asumsi perambatan radiasi bersifat memancar. Mengandalkan faktor build-up untuk kenaikan laju dosis. Tidak memperhitungkan spektrum energi gamma selain energi gamma awal. B. Metode Monte Carlo Merupakan metode numerik statistik dengan mensimulasikan bilangan acak untuk penyelesaian masalah yang sulit secara analitik. Memodelkan lintasan partikel, serapan dan hamburan radiasi menghasilkan spektrum energi. Memperhitungkan spektrum gamma keadaan awal dan hasil hamburan.

A. Metode Titik Kernel Persamaan yang digunakan: detektor (asumsi teras berbentuk bola) Teras Air udara

A. Metode Titik Kernel (lanjt…) Data material

A. Metode Titik Kernel (lanjt…) Model sumber radiasi Kuat sumber gamma (Tabel 3) merupakan sinar gamma hasil dari teras reaktor TRIGA dari fisi langsung, peluruhan produk fisi, dan tangkapan neutron oleh atom H, Zr, Al, U, dan Fe. Kelimpahan j(E) dari keempat kelompok energi gamma tersebut merupakan jumlahan dari hasil fisi langsung dan hasil peluruhan.

B. Metode Monte Carlo Jumlah reaksi fisi Tally fluks sinar gamma

B. Metode Monte Carlo (lanjt…) Data material

B. Metode Monte Carlo (lanjt…) Distribusi fluks sinar gamma di teras reaktor TRIGA 2000 Spektrum sinar gamma di teras reaktor TRIGA 2000

Hasil perhitungan fluks

Faktor konversi fluks ke dosis Faktor konversi fluks-laju dosis gamma versi ICRP-21

Perhitungan laju dosis gamma Hasil perhitungan laju dosis di permukaan kolam sumbangan dari teras untuk daya 1 MW dan tinggi air 6,3 m dengan metode titik Kernel adalah 8,2 mrem/jam dan monte carlo adalah 4,8 mrem/jam. Hasil perhitungan tidak memasukkan laju dosis gamma sumbangan dari radionuklida yang ada di air pendingin primer.

Pengukuran laju dosis gamma Untuk menentukan faktor normalisasi maka hasil perhitungan dibandingkan dengan hasil pengukuran. Pengukuran laju dosis dilakukan pada operasi reaktor 11 Mei 2006 dengan reaktor TRIGA 2000 dioperasikan pada daya 1 MW selama 1 jam. Pengukuran dilakukan dengan menempatkan surveimeter gamma 1 m di atas permukaan air tinggi 6,3 m atau 7,3 m dari permukaan teras. Laju dosis gamma yang terukur di permukaan kolam sebelum operasi 0,015 mrem/jam dan setelah operasi 6,3 mrem/jam.

Kontribusi dosis gamma dari radioaktivitas air primer Sumbangan laju dosis gamma dari radioaktivitas air pendingin primer untuk tinggi 6,3 m adalah 2,7 mrem/jam.

Laju dosis gamma total Hasil pengukuran menunjukkan kontribusi dosis gamma dari teras pada daya 1 MW dengan tinggi air 6,3 m adalah 3,6 mrem/jam. Nilai tersebut lebih rendah dibandingkan hasil perhitungan titik Kernel yaitu 8,2 mrem/jam dan monte carlo 4,8 mrem/jam. Hasil perhitungan metode titik Kernel adalah 0,4 kali lebih besar dari hasil pengukuran sedangkan metode monte carlo adalah 0,8 kali.

Kesimpulan Metode titik Kernel dan monte carlo dapat digunakan secara baik untuk menentukan laju dosis gamma di permukaan kolam reaktor TRIGA 2000 sebagai fungsi tinggi air pendingin primer. Untuk penentuan dosis sesungguhnya perlu dikalikan dengan faktor normalisasi yaitu 0,4 untuk metode titik Kernel dan 0,8 untuk metode monte carlo.

Terima kasih