Prosiding Seminar Hasil Penelitiwl PRSGTallwl 1998/1999

ISSN 0854-5:!78

MET ODE PENYESUAIAN PUSTAKA ORIGEN2 UNTUK RSG-GAS

Mohammad Dhandhang Purwadi

ABSTRAK

MODIFIKASI ORIGEN2 UNTUK RSG-GAS. Penggunan paket program komputerORIGEN2 untuk menganalisis sifat material nuklir pasca iradiasi telah menjadi suatukebutuhan pokok di PRSG dan pusat penelitian lain di lingkungan BATAN. Untukmendapatkan hasH analisis yang akurat diperlukan penyesuaian pada pustaka nuklir daTipaket program ini terhadap kondisi iradiasi, dan sedikit perubahan pada source program-nya. Untuk memodifikasi ORIGEN2 telah dilakukan penelitian tahap pertama, yaitupenelitian terhadap struktur pustaka ORIGEN2 dID metodologipembangkitan pustaka datanuklir yang sesuai dengan model reaktor GA. Siwabessy (RSG-GAS). Dari penelitian inidiperoleh metodologi serta perangkat lunak yang dibutuhkan untuk memodifikasiORIGEN2.

Kata kunci: Siklus bahan bakar, Peluruhan radioaktif, Aktifasi neutron, Komposisimaterial, Panas peluruhan, point depletion, model simulasi RSG-GAS

ABSTRACTMODIFICATION OF ORIGEN2 FOR RSG-GAS. Utilizations of ORIGEN2 foranalyzing properties of irradiated material have been major demand in PRSG and otherinstitutionsin BATAN. To achieve appreciated accuracy of the analysis, modifications ofnuclear data libraries and some source program according to irradiation condition areneeded. For supporting the modifications, fITststep of research has been carried out. Theresearch involving studies of the nuclear libraries structure of ORIGEN2 and the nucleardata generation method which match to the GA. Siwabessy reactor (RSG-GAS) model.From the research, the appropriate methods and softwares that required to modifyORIGEN2 are found.

Keywords: Fuel cycle, Radioactive decay, Neutron activation, Material komposition,Decay heat, Point depletion, RSG-Gassimulationmodel

PENDAHULUAN mempunyai kemampuan untukmemperhitungkan pengaruh tampang-lintang dID spektrum neutron untukkelompok energi yang banyak. Tetapipaket program ini kebanyakan didisainuntuk suatu kepentingan tertentu sepertianalisis perpindahan panas, manajemenbahan bakar, dan canggih sehinggapengoprasiannya cukup rumit. Paket

ORIGEN2 adalah paket programkomputer fisika reaktor yang dapatmenghitung karakteristik (komposisi,daya termal dlsb.) nuklida pacta materialnuklir dengan format yang baik. SelainORIGEN2 tersedia beragam paketprogram lain yang cukup canggih dID

195

ISSN 0854-5278

program ORIGEN2, selainpengoprasiannya yang mudah, dapatmensimulasikanragam siklusbahan bakaryang luas, daTI mengolah data sesuaidengan standar dari raker programkomputer tisika reaktor yang lebihcanggih, misalnya format input yangbetas, format output yang dapatdikendalikan secara luwes. ORIGEN2sangat intensif digunakan untukmenganalisis karakteristik bahan bakarbetas daTIlimbah nuklir yang merupakankebutuhan utama dalam mendisain sertamempelajari sistem pengolahan bahanbakar betas daTIalarpengangkutnya.

ORIGEN2 dengankarakteristiknya seperti tersebut di alas,menjadikan patel program ini disenangidaTI dipakai sangat luas secarainternasional, termasuk pula dilingkungan BATAN. Karena itupustakanya (tampang lintang) secaraintensif telah dimoditikasi dan diveritikasiuntuk beberapa tire reaktor konvensionalseperti PWR, BWR, LMFBR, daTICANDU. Sejak tahun 1988 ORIGEN2telah diinstalasikan pacta mainframeVAX-8550 milik BATAN dan dipakai diPRSG, kemudian meluas ke pusat-pusat.yang lain di lingkungan BATAN. KiniORIGEN2 telah tersedia pacta komputermikro (PC: Personal Computer) danmenjadi alar pendukung utama dalamprogram pengendalianbahan-bahan nuklir(nuclear material safeguard) di PRSG.Walaupun demikian hingga kini pustakapacta ORlGEN2 belum disesuaikandengan kondisi reaktor-reaktor yang actadi BATAN, terutama reaktor GA.Siwabessy.

Dengan semakin intensifnyapemakaian raker program ORIGEN2 diPRSG dan pusat-pusat lain di lingkunganBATAN, penyesuaian pustaka daTIbeberapa bagian source programORIGEN2 dengan kondisi reaktor GA.Siwabessy pacta khususnya sertaveritikasinya telah menjadi suatu

Metode PellyeslIaiall Pusraka....M. Dhandang Purwadi

kebutuhan yang mendesak. Desakankebutuhan akan moditikasi ORIGEN2

semakin tinggi sesuai dengan tuntutanterhadap ketelitian hasil perhitungannyayang sangat diperlukan dalam analisisuntuk menunjang pelaksanaan program-program BATAN.

Untuk melakukan penyesuaianpustaka dan beberapa bagian sourceprogram ORIGEN2 diperlukan studiintensif mengenai metodologi penyesuaianORIGEN2 yang seksama. Disamping itupemilihan perangkat lunak pemb~mgkitpustaka nuklir juga menentukan hasilpenyesuaian ORlGEN2. Dalam tulisan iniakan dibahas tentang tala cara ataumetodologi penyesuaian ORIGEN2 yangtelah diperoleh dari penelitian ini daTIkarakteritika beberapa perangkat lunakyang dipilih secara singkat. PeneIitiantentang modifIkasi ORIGEN2direncanakan akan berlangsung selamadua tahun. Tahun pertama bertujuanuntuk menentukan meto~ologipenyesuaian yang seksama daTImemilihperangkat lunak yang memadai.Pembangkitan data dan mencangkokkanke pustaka ORIGEN2 serta penyesuaiansource program akan menjadi kegiatanutama di tahun berikutnya. Dari I hasilpenelitian ini telah dipilih dan diperolehperangkat lunak pembangkit data nukliryang memadai untuk modifIkasi pustakaORIGEN2, yaitu: JENDL.-3.2,ENDF/B6, NJOY-97, CITATION LDI-2. Seluruh perangkat lunak yang telahI

diperoleh adalah versi PC.

TEORI

Untuk memoditikasi pustaka datanuklir dalam ORIGEN2 diperlukaninformasi mengenai struktur I daTIkomposisi pustaka ORIGEN2, modelRSG-GAS yang seksama, dan sumterdata nuklir yang memadai serta perangkatlunak pembangkit dan pengolah datanuklir. Berikut ini akan dijelaskan secararinci tentang bagian-bagian rentingtersebut.

196

Prosidillg Semillar Hasi! PellelitiQJI PRSGTall/Ill 1998/1999

Pllstaka ORIGEN2

ORIGEN2 adalah paket programkomputer tisika reaktor yang dapatmenghitung karakteristik (komposisi,daya termal dlsb.) nuklida pacta materialnuklir pasca iradiasi dengan format yangbaik. Dalam perhitungan, ORIGEN2menggunakan model reaktor yangsederhana yaitu model reaktor titikdengan energi neutron satu kelompok.Karena itu pengoprasiannya sederhanadaD mudah, akan tetapi tetap dapatmensimulasikanragam siklus bahan bakaryang luas dengan hasH yang memadai,daDmengolah data sesuai dengan standar

ISSN 0854-5278

pacta paket program komputer tisikareaktor yang lebih canggih seperti formatinput yang bebas, format output yangdapat dikendalikan secara luwes dan lainsebagainya. Pustaka data nuklir dalamORIGEN2 terdiri alas tampang lintangneutron, data peluruhan dan rendemen(yield) reaksi fisi, rendemen fotongamma. Dari SUdOlpandang nuklida, datatersebut dapat digolongkan alas aktinida,hasH flSi daD hasH aktivasi. Masing-masing berjumlah 130, 850 daD720, totalnuklida 1700 nuklida. Nuklida tersebut

dapat dikelompokkan sebagai terlihatdalam Tabel 1.

Tabell. Pustaka Data Nuklir dalam ORIGEN2

Pllstaka Data Nllklir Terevalliasi

Kini terdapat banyak somber datanuklir yang telah diorganisir denganformat yang baik daD direkam dalamberkas magnetik untuk dibaca dengankomputer. Data tersebut dikumpulkandengan ekperimen secara diferensialmaupun integral dan kemudian dievaluasidengan model-model perhitungan tertentuuntuk memperoleh data nuklir terevaluasi.Dari SUdOlpandang representasi datanuklir (terutama data tampang lintangneutron), pustaka data nuklir terevaluasidapat digolongkan menjadi dua golonganyaitu, pustaka yang menampilkantampang lintang bersama parameterresonansi secara langsung (seperti:

ENDF/B, JENDL, SOKRATOR) daDpustaka yang menampilkan tampanglintang dalam bentuk label bersamakaidah interpolasi antara titik data dalamlabel (seperti: KEDAK, JEF, UKNDL,ENDL).

Dalam penelitian ini akandigunakan pustaka data nuklir terevaluasigolongan pertama, yaitu ENDF/B6 daDJENDL3.2. Kedua pustaka inimerepresentasikan data nuklir denganformat struktur sebagai berikut:

1. Interaksi neutron

a. Tabel tampangenergi rendah

lintang pacta

197

No Jenis Pustaka DataNuklir

1 Tampanglintangmikroskopisefektifsatukelompok(n, r), (n,2n),(n,3n),(n,p), (n,f),(n,a)- Produk aktivasidan bahan struktur- Aktinida- Poduk fisi

2 Data peluruhan daDrendemen reaksi fisi

3 Spektrum Eatongamma (18 kelompok)

ISSN 0854-5278

b. Tabel parameter resonansi teratur(resolved resonance) daD tampanglintang background

c. Tabel parameter resonansi tak-teratur (unresolved resonance)daDtampang lintangbackground

d. Tabel tampang lintang pactaenergi tinggi

2. Produksi raton karena interaksineutron

3. Interaksi raton

4. Produksi partikel bermuatan karenainteraksi neutron

5. Produksi Effect seperti panas(KERMA) daDpergeseran (DPA)

Pembangldtan Pustaka Data Nuklir

Pembangkitan pustaka data nuklirdalam memoditikasi ORIGEN2 dimulai

dari proses pengolahan terhadap datanuklir terevaluasi (ENDF/B6 daDJENDL-3.2). Data nuklir dalam pustakadata terevaluasi tersedia dalam bentuk

label dari titik pengukuran yang diperolehdari eksperimen di lapangan daD telah

(L;)g ~ rL;(E)~(E)dES:+1 rjJ(E) dE

(Lj)g

Lj(E)

rjJ(E)

Metode PellyeslIaiall Pustaka....M. Dhalldallg Purwadi

melewati suatu proses evaluasi denganmodel perhitungantertentu.

Data ini kemudian diolah dengansuatu perangkat lunak menjadi pustakadata nuklir kelompok energi (nucleargroup constant). Struktur kelompokenergi biasanya dibuat sehalus mungkin(fine nuclear group constant) sesuaidengan kebutuhan terhadap ketelitiananalisis. Hasil struktur data inilah yangkemudian diacu sebagai pustaka datanuklir banyak-kelompok, daD seringdipakai dalam analisis perhitunganneutronik statisteras reaktor nuklir.

Pustaka data nuklir banyakkelompok yang halus mempunyai jumlahkelompok energi yang cukup banyak,dalam suatu analisisterhadap teras reaktornuklir, karena suatu alasan, jumlahkelompok kadang-kadang harns dikurangidengan cara menjadikan beberapakelompok energi menjadi satu kelompokenergi (group collapsing). Untukmengurangi jumlah kelompok energidapat digunakanpersamaan berikut.

(1)

Tampang lintangmakroskopisefektif dari interaksi i untuk kelompok energi g

Tampang lintang makroskopis dari interaksi i sebagai fungsi energi neutron

g

Spektrum neutron efektif pada tempat iradiasi terjadi (sebagai pembobot)

Subkrip yang menuqjukkan satu kelompok energi neutron

Model Simulasi RSG-GAS

Dari persamaan (1) dapat dilihatbahwa untuk menyusutkan jumlahkelompok energi diperlukan spektrumneutron efektif, rjJ(E), pacta tempat

iradiasi berlangsung. Untuk iradiasi yangdilakukan di dalam teras suatu reaktor,maka spektrum neutron pacta terastersebut hams diketahui apabila

penyusutan kelompok energi neutron akandilakukan dalam teras tersebut.

Dari persamaan (1) dapatdisimpulkan bahwa tampang lintangefektif dalam teras reaktor sangatbergantung pacta kondisi teras reaktor,rjJ(E). Pembahan sekecil apapun dapatmenjadi penyebab perubahan spektrumneutron teras, daD tampang lintang

198

Prosidillg Seminar llasil Pe1leliriaJl PRSGTall/"' 1998/1999

neutron efektifnyajuga akan berubah. Disinilah letak pentingnya perhitunganspektrum neutron dalam menentapkanpustaka data nuklir yang sesuai. Dalammemoditikasi pustaka ORIGEN2 yangdisesuaikan dengan kondisi RSG-GAS,penyusutan kelompok energi pustaka datanuklir mutlak untuk dilakukan karenadalam analisis ORIGEN2 menggunakanpustaka data nuklir satu kelompok energineutron. Untuk mendukung prosespenyusutan kelompok energi diperIukanmodel simulasi RSG-GAS yang seksama.Dengan model ini diharapkan akandiperoleh spektrum neutron yang dapatmewakili kondisi RSG-GAS dalam

rentang yang cukup luas. Sesui denganstruktur dan bentuk teras RSG-GAS,dalam analisis teras model sirnulasi RSG-GAS biasanya dilakukan pemodelansebagai berikut:. Perhitungan sel: Satu sel diwakili

oleh satu elemen bakar denganmodel sebagai kumpulan banyaklempeng (multi-plate) denganmasing-masinglempeng diandaikansebagai bentuk slab semi-intinit.Jumlah slab sarna dengan jumlahlempeng pacta elemen bakar yangsesungguhnya.. Perhitungan teras: Terasdimodelkan sebagai bentuk balok,analisis dapat dilakukan denganmenggunakan teori difusi neutrondua dimensi. Variasi aksial dapatdiperoleh dengan perhitunganbuckling. Untuk menambahketelitian dapat digunakan difusitiga dimensi.. Perhitungan derajat bakar: Derajatbakar akan mempengaruhikomposisi material dalam terasreaktor, dan berkaitan dengan ituspektrum neutron juga akanterpengaruh olehnya. Penentuanderajat bakar akan mengalamikesulitankarena derajat bakar akanberubah dari waktu ke waktuselama reaktor beroperasi. Karenaitu perIu ditentukan suatu nilai

ISSN 0854-52711

derajat bakar yang dapat mewakilikondisi derajat bakar teras denganrentang yang cukup luas.

Perangkat Lllnak Pelllbangkit DataNllklir

Untuk mendukung prosesmodifikasi pustaka ORIGEN2, diperlukanperangkat lunak yang memadai. Dalammemilih perangkat lunak yang akandigunakan perIu dipertimbangkanbeberapa hal tentang format dan jenissumter pustaka dan data fisis RSG-GAS.Selain itu perIu pula dipertimbangkanketersediaan perangkat keras yang akandigunakan untuk mengeksekusi perangkatlunak tersebut.

Dalam penelitian ini, denganpertimbangan tersebut di atas, telahdipilih dan diperoleh perangkat lunakpembangkit pustaka data nuklir sebagaiberikut.. ENDF/B6 dan JENDL-3.2.

Perangkat lunak ini berisi pustakadata nuklir terevaluasi yang belumdiproses. Dalam perangkat lunakini data nuklir disusun dalambentuk tabel bersama denganparameter resonansinya. Untukmendapatkan data nuklir banyakkelompok dari sumter pustaka datanuklir ini diperlukan suatupemrosesan lanjut denganperangkat lunak pemroses datanuklir. ENDF/B6 berisi data nukliruntuk 593.254 nuklida. JENDL-3.2mempunyai format penulisan datanuklir yang sarna denganENDF/B6 untuk 370 nuklida.. NJOY-97. Perangkat lunak sistempemroses pustaka data nuklir.Perangkat lunak ini dapatmemroses sumter pustaka datanuklir dengan format ENDF!B6.Hasil yang diperoleh dapatberbentuk data nuklir banyak-kelompok maupun data titik.

199

ISSN 0854-5278

. WIMSID4. Perangkat lunak inisudah menjadi alar utama di PRSGuntuk perhitungan sel, karena itubasil perhitungan terhadap RSG-GAS dengan menggunakanperangkat lunak ini telah banyakdipublikasikan secara nasional.Metode yang digunakan dalamperangkat lunak ini adalah metodeordinat diskrit untuk menyelesaikanpersamaan transport neutron didalam satu satuan sel.

. CITATION LDI-2. Perangkatlunak untuk perhitungan teras dIDderajat bakar ini sudah terkenal dIDbanyak dipakai secaraintemasional. Perangkat lunak initermasuk IDa usianya, dan telahmenjadi standar perangkat lunakperhitungan teras. Metode bedahingga (FDM: Finite DifferenceMethod) digunakan dalamperangkat lunak ini untukmenyelesaikan persoalan difusineutron dua atau tiga dimensidalam teras reaktor yang telahdihomogenisasi atas susunan sel-selkisi penyusun teras.

Pacta saar ini, perangkat lunak tersebutdiatas telah diperoleh dalam versi PC.Dalam penelitian ini pengadaan perangkatlunak membutuhkan waktu yang cukuplama sehingga menghambat jadualpenelitian yang direncanakan. Krisismoneter yang melanda Indonesia menjadifaktor penghambat utama dalam

Merode Pel/yesliaimi Pusraka....M. Viral/dang Purwadi

pt:ngadaan perangkat lunak yang sukardihindari oleh siapapun di Indonesia.

PEMBAHASAN

Dalam bab teori di muka telah

dijelaskan tentang struktur pustaka dataORIGEN2. Pustaka data ORIGEN2terdiri atas data tampang lintang neutron,data peluruhan dan rendemen tisi, danrendemen raton gamma. Dari tigakelompok ini, sesuai dengan persamaan(1), data tampang lintang neutron sangattergantung dengan model simulasireaktor. Karena itu dalam memodifikasipustaka ORIGEN2 agar sesuai dengankondisi RSG-GAS, data tampang lintangneutron perlu dimodifIkasi. Datarendemen reaksi fisi mempunyaiketerkaitan dengan material fisil dan fertilyang digunakan di dalam reaktor. KarenaRSG-GAS memakai reaktor dengan bahanfisil dID fertil yang sarna dengan modelreaktor yang pustakanya acta dalamORIGEN2, maka data rendemen fisi tidakperlu dilakukan penyesuaian. Penyesuaianuntuk data ini baru diperlukanhila di terasRSG-GASdigunakanbahanfisHdanfertillain dari yang acta dalam pustakaORIGEN2 (misal thorium, plutonium).Data raton gamma merupakan datakarakteristika nuklida yang tidakmempunyai ketergantungandengan modelreaktor, karena itu tidak perludimodifIkasi. Jenis pustaka dataORIGEN2 yang perlu dimodifIkasidapatdiringkas sebagai tabel berikut ini.

200

---Prosidillg Semillar llaril Pt!1I~liriallPRSGTaJ/lUl 1998/1999

- - - ~

ISSN 0854-5278

Tabel2. Pustaka ORIGEN2 Yang Perlu Dimodinkasi

Dalam memodifIkasi pustakaORIGEN2, sesui dengan penje1asansebelumnya, penyesuaian tidak dapatdilakukan terhadap pustaka asli yang actadalam ORIGEN2. Karena itu dalammodifikasi ini diperlukan sumber datanuklir dari pustaka data nuklir terevaluasi.Pacta penelitian ini pustaka data nuklirterevaluasi yang akan digunakan adalahENDF/B6 dari Pusat Data NuklirNasional Amerika dID JENDL-3.2 dariInstitut Penelitian Tenaga Atom Jepang.Pada kedua sumber pustaka data nuklirGambar 1.

105

10'103

<> 102c

; 101

-.:: 100 F ~-c

0 10-1

-;:; 0 -1'" I

u-:' 10-3"

g 10-''-~ 10-;

10-s

10-r10-j 10 Q

terevaluasi ini data disusun dalam bentuk

tabulasi bersama dengan parameterresonansi, atau sebagai altematif datadisusun dalam bentuk tabulasi data titik.

Pacta data dari sumber pustakadata nuklir terevaluasi di atas harnsdilakukan pemrosesan khusus agardiperoleh data nuklir banyak-kelompokyang halus. Pemrosesan tersebut berbeda-beda menurut pembagian daerah energitipikal pacta spektrumnya, lihat

U-238

101 IC5 101

Neut ron Energy { e':!

1/v-regionI Iresolved unresolved

resonance resonance

l(j~

smooth

region

Gambar 1. Pembagian daerah pemrosesan tampang lintang tipikal dalamENDF/B6 dan JENDL-3.2

201

No. Pustaka Data Penyesuaian

Taillpang lintang mikroskoP1S(.) satu grup, yaitu (n,'1:>),(n,2n), (n,3n), (n,p), (n,t), (n, §) \U1tuknuklida:

1. - produk aktivasi dan ballan struktur perlu- aktinida- produk fisi

2. Data peluruhan dan rendemen fisi tidak perlu

3. Spektrum ratongamma (18 kelompok) tidak perlu

ISSN 0854-5278

Pacta rentang daerah energirendah yang memiliki karakteristikahubungan yang liniear, yaitu hubunganterbalik dengan energi atau kecepatanneutron (daerah 1Iv), perlu dilakukanpemrosesan interpolasi untukmerekonstruksi tampang lintang sebagaifungsi energi. Proses ini biasa disebutlinearisasi. Proses linearisasi pada keduasomber pustaka data tersebut dapatdilakukan dengan lima macam kombinasisesuai skala gumbo koordinatnya, yaitu:linear-linear, linear-log, log-linear, log-log daDkonstan. Rentang energi resonansidibagi alas dua daerah, yaitu daerahresonansi teratur (resolved resonance)daDresonansi tak teratur (unresolvedresonance). Rekonstruksi garis pactarentang resonansi teratur dapat digunakanparameter: Breit-Wigner level tunggal,Breit-Wigner level ganda, Reich-Moore,Adler-Adler. Pacta daerah resonansi takteratur, karena keteraturan tidak dapatdiperoleh dengan pasti maka perhitunganhanya bisa dilakukan denganmemperhitungkan distribusi puncaksepanjang rentang energi tertentu. Untukmerekonstruksi distribusi daD tinggipuncak pacta daerah resonansi tak teraturini digunakan pendistribusian puncakberdasarkan prinsip parameter konstan(parameter tak-tergantung energi),parameter tergantung pacta energi hanyapacta daerah fisi (di loaf rentang inidianggap konstan), parameter tergantungenergi untuk seluruh daerah resonansi takteratur.

Pacta daerah energi tinggi dengangaris yang mulus dapat digunakan prinsiprekonstruksi gar is seperti pacta daerahenergi rendah (daerah 1Iv).

Apabila tampang lintang sebagaifungsi energi pacta seluruh rentang energitelah dapat direkonstruksi daD diperoleh

L:(E)=No-(E), maka berdasarkanpersamaan (I), dengan pembobot suku-suku defer Legendre dapat disusun

Merode PenyeslInian Pllsraka....M. Dhnndnng Pllf1o>'{/di

pustaka data nuklir banyak-kelompokyang halos (biasanya terdiri daTi lebihkurang seratus kelompok). Dalampenelitian ini, untuk melakukanpemrosesan terhadap somber pustaka datanuklir ENDFIB6 daD JENDL-3.2

digunakan perangkat lunak paket programkomputer NJOY-97. Dari basil luaranpaket program komputer ini akandiperoleh data pustaka nuklir banyak-kelompok.

Dengan diperolehnya pustakadata nuklir banyak-kelompok, prosesdapat beranjak ke proses selanjutnya yaitupenyesuaian terhadap RSG-GAS. Prosesini merupakan inti dari moditikasi pustakaORIGEN2 terhadap RSG-GAS, karenahasilnya sangat berkaitan dengan modelsirnulasi teras RSG-GAS. Sebelummelakukan proses ini, terlebih dahuluharus ditetapkan model simulasi RSG-GAS. Dalam bab teori telah dibahasmengenai masalah pemodelan RSG-GAS,masalah yang timbul dalam pemodelanadalah penetapan faktor derajat bakar.Perlu diingat bahwa derajat bakar terasreaktor berubah daTi waktu ke waktukarena penetapan derajat bakar yangrepresentatif harus dipikirkan secaraseksama. Dengan pertimbanganpererataan yang sering dipakai dalamperhitungan derajat bakar, dalampenelitian ini perhitungan model simulasiRSG-GAS akan didasarkan pacta tigakondisi derajat bakar, yaitu BOC(Beginning of Cycle), MOC (Medium ofCycle), daDEOC (End of Cycle).

Setelah model simulasi RSG-GAS

ditentukan dengan jelas pemrosesanberikutnya adalah penyusutan pustakadata nuklir menjadi satu kelompok energiberdasarkan persamaan (I), denganpembobotnya adalah spektrum neutronbasil analisis dari model RSG-GAS.

Untuk mendapatkan spektrum neutron iniperlu dilakukan perhitungan gel,perhitungan teras daD perhitungan derajat

202

CROFF, A.G., "A User's Manual for the ORIGEN2 Computer Code", ORNLrrM-7175, Oak Ridge National Laboratory. Tennessee (1980).CROFF, A.G., "Origen2: A Versatile Computer Code for Calculating the NuclideComposition and Characteristics of Nuclear Materials", Nucl. Techno!. Vol.62(1983).

CROFF, A.G. AND BJERKE, M.A, "Revised Uranium-Plutonium Cycle PWR andBWR Models for the ORIGEN Computer Code", ORNLrrM-6051, Oak RidgeNational Laboratory (1980).CROFF, A.G. AND BJERKE, M.A., "Alternatif Fuel Cycle PWR model" for theORIGEN Computer Code", ORNLrrM-7005, Oak Ridge National Laboratory(1980).

Prosiding Seminar Rasa Penelitiml PRSGTallllll 1998/1999

bakar (teras dibakar hingga mencapaikondisi BOC, MOC, EOC). Perhitungansel akan dilakukan dengan perangkatlunak raker program komputerWIMSID4, yaitu perhitungan transportneutron dengan metode ordinat diskrit.Dari perhitungan sel akan diperolehkarakteristika dari sel homogen yang akandigunakan untuk merekonstruksi strukturkeseluruhan teras pactaperhitunganteras.

Perhitungan teras daTI derajatbakar dilakukan dengan menggunakanperangkat lunak raker program komputerCITATION LDI-2, yaitu perhitungandifusineutron dua dimensi dengan metodetecta hingga. Dalam luaran CITATIONLDI-2, salah satunya terdapat spektrumneutron teras secara keseluruhan.Spektrum ini disebut juga denganspektrum efektif dari model simulasiRSG-GAS. Karena itu tampang lintangneutron satu kelompok yang dihasilkanberdasarkan persamaan (1) denganpembobot spektrum efektif disebuttampang lintang neutron efektif satukelompok dari model RSG-GAS.Tampang lintang ini kemudian akandicangkokkan di ORIGEN2 sebagaipengganti pustaka ORIGEN2 yang acta.Secara diskriptif seluruh prosespembangkitan pustaka data nuklir dariawal hingga akhir dapat digambarkansebagi Gambar 2.

DAFT AR PUST AKA

1.

2.

3.

4.

ISSN 0854-5278

KES IMPUL AN

Pactapenelitiantahun pertama ini telah diperolehpengetahuan yang memadai sebagaidasar untuk memodifikasi pustakaORIGEN2 agar sesuai dengan kondisimodel RSG-GAS. Pekerjaan yang barnsdilakukan dalam moditikasi, atau lebihtepat disebut sebagai pembuatan pustakaORIGEN2 adalah meliputi pembangkitanpustaka data nuklir banyak kelompokyang halus, pembuatan model simulasiRSG-GAS yang representatif, daTIpenyusutan pustaka data nuklir banyakkelompok halus menjadi pustaka datanuklir satu kelompok energi efektifuntuk model RSG-GAS. Pemodelan

teras reaktor RSG-GAS merupakanpekerjaan renting yang menentukantingkat kesesuaian pustaka data nuklirdengan kondisi teras RSG-GAS.

akhir pelaksanaan

Beberapa perangkat lunak yangsangat diperlukan dalam pembangkitandaTI pengolahan data nuklir termasuksumter pustaka data nuklir terevaluasiyang utama telah diperoleh, perangkatlunak tersebut adalah: JENDL-3.2,ENDF/B6, NJOY-97, WIMS/D4,CITATION LDI-2. Semua perangkatlunak tersebut dapat dieksekusidi PC.

203

ISSN 0854-5278 Metode Penyesllaian PIIStaka....M. Dlzandallg Pllrwadi

5. CROFF, A.G. AND BJERKE, M.A., "CANDU Models for the ORIGEN ComputerCode", ORNLrrM-7177, Oak Ridge National Laboratory (1980).CROFF, A.G. et aI., "LMFBR Models for the ORIGEN2 Computer Code",ORNLrrM-7176, Oak Ridge National Laboratory (1981).DERMOTT E. CULLEN, "Nuclear Cross Section Preparation", CRC Handbook ofNuclear Reactor CalculationsVoLl, CRC Press. Inc. (1986).SUYAMA, K. et aI., "Development of Libraries for ORIGEN2 Code Based onJENDL-3.2", Proceedings of The 1997 Symposium on Nuclear Data Nov. 27-28,1997, JAERI, Tokai Japan (1997).

6.

7.

8.

ENDF/B6. JENDL-3.2

PERANGKAT LUNAKPENGOLAH DATA NUKLIR

NJOY-97

SPEKTRUM NEUTRONSTANDARD

+/-50 KELOMPOK

cr +/-50 KELOMPOK

PERHITUNGAN SEL RSG-GASWIMSID4

PERHITUNGAN TERAS RSG-GASCITATION LDI-2

SPEKTRUM NEUTRON RSG-GAS+/-50 KELOMPOK

PERANGKAT LUNAKPENGOLAH DATA NUKLIR

cr EFEKTIFSATU KELOMPOKUNTUK ORIGEN2

Gambar 2. Diagram alir proses pembangkitan pustaka data nuklir

20~