Proceedings Seminar Reaktor Nuklir datum Penelitian Sainsdan Tekrwlogi MenuJu Era Tinggal Landas

Bandung, 8 - 10 Oktober 1991PPTN - BATAN

PERHlTUNGAN TAMPANG LINTANG PELEBARAN DOPPLERDALAM PEMROSESAN DATA NUKLIR DENGAN PROGRAM

KOMPUTER NJOY

Riyanto RaharjoPusat Pengembangan Informatika - Badan Tenaga Atom Nasional

ABSTRAKPERHITUNGAN TAMPANG LINTANG PELEBARAN DOPPLER DALAM PEMRO­

SESAN DATANUKLIR DENGAN PROGRAM KOMPUTER NJOY. Pemrosesan data nukliradalah suatu langkah yang mengawali perhitungan fisika reaktor. Umumnya data nuklirdiproses untuk menyiapkan pustaka data nuklir multigrup yang merupakan bagian yang takterpisahkan dari program komputer untuk perhitungan fisika reaktor. Salahsatu data nukliryang diperlukan adalah tampang lintang interaksi pada berbagai suhu. Dikenal konseppelebaran Doppler untuk menggambarkan fenomena perubahan nilai tampang lintangsebagai fungsi suhu medium. Dan untuk menghitung tampang lintang yang mengalamipelebaran Doppler tersebut, terdapat dua metode: metode pelebaran kernel dan metodepsi-chi. Dalam penelitian sederhana ini dilakukan pengt\iian terhadap kedua metode ini,dengan memanfaatkan suatu program komputer untuk pemrosesan data nuklir bernamaNJOY89. Dari hasil perhitungan dapat disimpulkan bahwa metode psi-chi mempunyaibeberapa kelemahan, walaupun waktu perhitungannyajauh lebih singkat daripada metodepelebaran kernel.

AB:ITRACTCALCULATION OF DOPPLER BROADENED CROSS SECTION IN NUCLEAR DATA

PROCESSING USING NJOY COMPUTER CODE. Nuclear data processing is a step prior toreactor physics calculations. Usually the nuclear data is processed in order to prepare amultigroup nuclear data library, which is an important component of a reactor physics code.One of the nuclear data needed by the code is the interaction cross sections at differenttemperatures. The concept of Doppler broadening is known to describe the temperaturedependency of cross section. There are two methods to actually calculate the Dopplerbroadened cross section, i.e. the kernel broadening and the psi-chi methods. In this work, anattempt to compare the two methods had been made utilizing the nuclear data processing codeNJOY89. The result showed that the psi-chi method has some disadvantages, eventhough itis superior in terms of computing time as compared to the kernel broadening method.

PENDAHULUAN

Perhitungan fisika reaktor, khususnya didalam teras reaktor nuklir, pada dasarnya ber­tujuan menganalisis interaksi antara zarahnuklir dalam teras (neutron, foton, zarahbermuatan) dengan bahan-bahan dalammedium teras. Mekanisme interaksi umumnyadinyatakan dalam bentuk persamaan Boltzmanatau persamaan transport zarah. Dari penye­lesaian persamaan ini dapat diketahui agihan(distribusi) zarah-zarah tersebut di dalam teras.Selanjutnya dari agihan tersebut dapat di­hitung berbagai besaran penting seperti faktorpelipatan statis dan dinamis, laju deposisienergi, laju perubahan nuklida dalam teras, clansebagainya. Dengan demikian jelaslah bahwaperhitungan fisika reaktor tak mungkin dapatdilakukan tanpa tersedianya data tentang ke­bolehjadian interaksi antara zarah tersebut de-

65

ngan nuklida-nuklida dalam teras, yang secaraumum disebut sebagai data nuklir.

Tersedianya data nuklir untuk keperluanperhitungan fisika reaktor merupakan hasilkeJja terus-menerus di bidangfisika nuklir, baikdalam segi eksperimen maupun teori. Peng­ukuran nilai tampang lintang diferensialumumnya tak dapat mencakup seluruhjangkauenergi yang diperlukan dalam perhitungan fi­sika reaktor. Oleh karenanya peranan fisikanuklir teori yang mampu memperkirakan nilaitampang lintang sebagai fungsi energi berda­sarkan berbagai model nuklir mutlak diperlu­kan. Setelah data eksperimental dan teoritistersebut dievaluasi untuk mendapatkan nilai­nilai yang terbaik, kemudian data tersebut di­susun dengan format tertentu sehingga terben­tuklah apa yang dikenal sebapai Pustaka Data

Proceedings Seminar Reaktor Nuklir dalam Penelitian Sainsdan Tekrwlogi MenuJu Era Tinggal Landa8

Nuklir Terevaluasi (Evaluated Nuclear DataLibrary). Beberapa negara telah berhasil me­nyusun sejumlah Pustaka Data Nuklir Ter­evaluasi untuk perhitungan fisika reaktor,seperti misalnya: ENDFjB (Amerika Serikat),JENDL (Jepang), BROND (Uni Soviet),KEDAK (Jerman), UKNDL (Inggris), JEF (ga­bungan beberapa negara Eropa).

Data dalam pustaka data nuklir tereva­luasi belum dapat langsung dimanfaatkan un­tuk perhitungan fisika reaktor. Diperlukanpemrosesan data nuklir untuk menghasilkandata nuklir yang sesuai jenis dan formatnyadengan kebutuhan program perhitungan fisikanuklir. Mengingat umumnyajumlah data nukliryang diperlukan adalah sangat besar, peman­faatan program komputer dalam pemrosesandata nuklir tak dapat dihindari. Salahsatuprogram komputer pemrosesan data nukliryang cukup luas penggunaannya di dunia ber­nama NJOY.

NJOY adalah suatu paket program kom­puter lengkap yang berfungsi menghasilkan da­ta tampang lintang titik (pointwise crosssection) dan tampang lintang multigrup yangdiperlukan dalam perhitungan transportneutron dan foton, dari pustaka data nuklirdengan format ENDFjBl). Paket NJOY terdiridari sejumlah modul program komputer, yangmasing-masing mempunyai fungsi khusus.Beberapa modul penting beserta fungsinyaadalah sebagai berikut :- NJOY adalah program pengendali (driver)yang menghubungkan masukan dan keluaranmodul-modullainnya- RECONR berfungsi terutama untuk mere­konstruksi tampang lintang sebagai fungsienergi, dari parameter resonansi ENDFjB danskema interpolasinya- BROADR berfungsi terutama untuk me­lakukan perhitungan pelebaran Doppler padasuhu yang berbeda, terhadap data tampanglintang titik keluaran RECONR- UNRESR berfungsi untuk menghitung tam­pang lintang efektif setelah mengalami prosesperisai-diri (self-shielding) di daerah resonansitak-terurai (unresolved resonance)- HEATR berfungsi untuk memproduksi tam­pang lintang produksi panas (faktor kerma)dan tampanglintangproduksi kerusakanyangsebanding dengan DPA (=displacement peratom)- THERMR berfungsi untuk menghitung ham­buran neutron pada energi termal yang ren­dah, dimana ikatan penghambur dalam suatu

Bandung, 8- 10 Oktober 1991PPTN - BATAN

bahan atau gerakan atom dalam suatu gasmerupakan faktor penting- GROUPR berfungsi untuk memproduksi tam­pang lintang multigrup yang mengalamiperisai-diri (self-shielding) dengan met odeBondarenko dan matriks hamburan neutrondari grup ke grup- GAMINR berfungsi untuk menghitung tam­pang lintang multigrup interaksi foton, faktorkerma dan matriks hamburan foton dari grupke grup- DTFR berfungsi untuk menghasilkan ma­triks transfer untuk program transport denganformat DTF- MATXSR berfungsi untuk mengubah datanuklir multigrup keluaran GROUPR ke formatMATXS-ACER berfungsi untuk memproduksi pustakadata nuklir dalam format ACE untuk programMonte Carlo MCNP.

Salahsatu jenis data yang umumnya di­perlukan dalam perhitungan fisika reaktor a.da­lah tampang lintang sebagai fungsi suhu.Konsep fisika yang umumnya mendasariperhitungan tampang lintang sebagai fungsisuhu tersebut dikenal sebagai konsep pelebaranDoppler. Pada dasarnya terdapat dua metodeuntuk menghitung nilai tampang lintang se­bagai fungsi suhu, yaitu metode pelebaran ker­nel dan metode psi-chi (1.jI - X)

Dalam makalah ini akan diuraikan tentangkonsep pelebaran Doppler dan kedua metodeperhitungan tampang lintang tersebut di atas,akan dibahas pula hasil perbandingan antarakedua metode ini dengan memanfaatkan pro­gram pemrosesan data nuklir NJOY.

PELEBARAN DOPPLER

Kebolehjadian interaksi atau lebih lazimdikenal sebagai tampang lintang interaksi an­tara suatu neutron atau proyektil dengan suatuinti sasaran tergantung pada kelajuan relatifantara keduanya. Hal ini disebabkan tampanglintang interaksi antara neutron yang berge:rakterhadap inti sasaran yang diam, berbeda nilai­nya dibandingkan dengan tampang lintang in­teraksi antara neutron yang bergerak dengankelajuan yang sarna terhadap inti sasaran yangbergerak pula. Kenyataannya, di dalam terasreaktor nuklir, inti sasaran selalu bergerak se­cara rambang mengikuti suatu agihan (distri­busi) kecepatan sesuai dengan suhu :;1edium.Seperti telah disebutkan, peristiwa ya.ngberhubungan dengan erubahan nilai lumpanglintang akibat peruba m suhu medium tempatinteraksi terjadi dil nal sebagai p' ristiwa

66

Proeeedings Seminar Reaktor Nuklir dalom Penelitian Sainsdan Tekrwlogi Menuju Era Tinggal LOJ~das

pelebaran Doppler. Konsep fisika ini digunakandalam pemrosesan data nuklir untuk menghi­tung nilai tampang lintang interaksi sebagaifungsi suhu.

Data tampang lintang dalam pustaka datanuklir terevaluasi umumnya disajikan sebagaifungsi energi proyektil pada suhu medium OaK,yang berarti inti sasaran diandaikan beradadalam keadaan diam mutlak. Sedang persama­an transport mengenai interaksi proyektil de­ngan inti dinyatakan dalam kerangka acuanlaboratorium. Untuk dapat memanfaatkan datatarnpang lintang dalam penyelesaian per­sarnaan transport diperlukan tampang lintangefektifpada suhu medium yang dihitung dalamkerangka acuan laboratori urn. Tampang lintangefektif tersebut dikenal sebagai tampang lin­tang pelebaran Doppler.

Dalam perhitungan tampang lintang pele­baran Doppler digunakan prinsip konservasi la­ju reaksi. Artinya, laju reaksi dalam suatu ke­rangka acuan adalah sarna dengan laju reaksibila ditinjau dari kerangka acuanyang lain. Bilasua.tu medium mengandung inti sasaran de­ngan agihan kecepatan tertentu, maka kelajuanrelatif (Vr) antara seberkas neutron energi­tunggal yang berinteraksi dengan inti sasarantemebut akan teragih/terdistribusi pula. Ber­dasarkan prinsip konservasi laju reaksi, makalaju reaksi per unit neutron yang teramati ada­lah:

00

o

V :: kelajuan neutron/proyektil; VT = kelajuaninti sasaran; Vr = kelajuan relatif(Vr = IV - VT I); a (V,T) = tampang lintang pe-

lebaran Doppler pada suhu T; a (Vr,O)=tam­pang lintang pada suhu OaK(dari pus taka datanuklir); P (VT) d VT= agihan kecepatan ternor-ma lisasi dari inti sasaran.

Dengan mengandaikan bahwa agihan intisasaran dalam medium mengikuti agihanMaxwell yang bersifat isotropis, persamaan (1)dapat dinyatakan sebagai2:

1;200

Va(V,T) = ~ (~) {[Vr a (Vr ,0)] Vr d Vr.

(2)

() = 2~T ; m = massa proyektil; k= tetapanBoltzman

67

Bandung, 8 - 10 Oktober 1991PPTN - BATAN

Berdasarkan kesetaraan antara kelajuan danenergi, persamaan (2) dapat dinyatakan dalamenergi sebagai berikut2):

1;200

VE a(E,T) = ~ (~) {[ YK; a(Er,O)] dEr'

[ea(v'K-vE;:i _ e-a(v'K+VE;:i] (3)

M 'f E .a = m kT ; m = massa In 1 sasaran; = energl

proyektil (~m 172); Er = energi relatifpro- yektil( l/2mVr 2)

Persamaan (3) di atas disebut sebagai per­samaan pelebaran Doppler, yaitu metode pele­baran kernel dan metode psi-chi ('IjJ - X).Metode Pelebaran Kernel:

Metode ini pada dasarnya menghitungtampang lintang pelebaran Doppler dengan me­nyelesaikan persamaan pelebaran Doppler diatas secara eksak. Untuk itu data tampang lin­tang di ruas kanan persamaan (3) harus terse­dia dalam bentuk tabulasi sebagai fungsi energi,yang dapat diinterpolasikan secara linier. Kare­na dalam metode ini tidak diadakan pendekat­an, maka tampang lintang pelebaran Dopplerdapat dihitung secara teliti pada sembarangdaerah energi. lnilah metode pelebaran kernelwalaupun di lain pihak perhitungannya memer­lukan waktu yang relatif lama.

Terdapat beberapa sifat menarik dari pe­lebaran Doppler dengan metode pelebarankernel ini3). Tampang lintang yang sebandingdengan l/v tak akan terpengaruh oleh kenaikansuhu. Sedang tampang lintang yang konstanterhadap energi akan mendapat tambahan ekorl/v di daerah energi rendah bila meng- alamipelebaran Doppler. Bentuk suatu puncak reso­nansi berubah dengan adanya pelebaranDoppler, kecuali di daerah energi tinggi(E»kTM/m). Makin tinggi suhu, makin landaibentuk suatu resonansi.

Metode Psi-Chi:

Dalam metode ini dilakukan beberapa pen­dekatan terhadap persamaan (3) sehingga di­peroleh rumus tampang lintang pelebaranDoppler sebagai fungsi parameter resonansi,energi proyektil, dan suhu. Pendekatan yangdilakukan antara lain: pengabaian bentuk eks­ponensial kedua pada ruas kanan persamaan(3), pengandaian ..fF:;. dapat dideretkan dalamderet Taylor di sekitar E atau energi resonansiER, serta pengandaian batas bawah integrasipada ruas kanan persamaan (3) dapat

Proceedings Seminar Reaktor Nuklir dalwn Penelitian Suinsdan Tekrwlogi Menuju Era Tinggal Landas

diperlebar dari 0 ke -00 • Dengan mensyaratkanbahwa tampang lintang harus dinyatakan de­ngan parameter resonansi Breit-Wigner aras­tunggal, maka penerapan pendekatan di atasmenghasilkan rumus tampang lintang pele­baran Doppler berdasarkan metode psi-chi se­bagai berikut:- tam pang lintang serapan dan fisi :

(4)

- tam pang lintang hamburan :2

a(E,T) = JT1E) !B(E)1jJ(X';R ) + C(E) X(X';R ) !ER = energi resonansi, rT = lebar total reso­nansi (resonance total width), A(E), B(E), C(E)= besaran yang berhubungan dengan jenis re­aksi, X = 2(Er - ER)/r T' Y = 2(E - ER)/r T'

;R = rT (A(E)/4kTER)1;;.

1J.!OO { 2}

;R 1 X-Y dY

1jJ(X';R) = 2 (II) £exp -[-2-;R] y2 + 1

1J.!OO { 2}

;R 1 X-Y YdY

X(X';R) = 2(II) £exp -[-2-;R] y2 + 1Kelebihan metode psi-chi adalah waktu

komputasi yang diperlukan jauh lebih singkatdibandingkan metode pelebaran kernel. Sedangkekurangan utama dari metode psi-chi adalahmetode ini hanya dapat diterapkan pada datatampang lintang yang dinyatakan dengan para­meter resonansi Breit-Wigner aras-tunggal.

HASILDAN PEMBAHASAN

Perhitungan pelebaran Doppler denganmenggunakan program pemrosesan data nuklirNJOY dapat dilakukan dalam modul RECONRmaupun modul BROADR. RECONR menggu­nakan metode psi-chi, sedang BROADRmeng­gunakan metode pelebaran kernel. Seperti telah

RECONR

Bandung, 8- 10 Oktober .1991PPTN - BATAN

disebutkan, metode pelebaran kernel dapat di­terapkan pada tam pang lintang di seluruhjangkau energi. Namun berhubungmetode pele­baran kernel mensyaratkan data masukan ha­rus berupa tampang lintang dalam bentuk tabellinier a - E, maka masukan BROADR harusmerupakan keluaran RECONR.

Untuk dapat membandingkan kemampu­an kedua metode pelebaran Doppler tersebut diatas, dalam penelitian sederhana ini dipilih da­ta nuklir yang parameter resonansinya dinYHta­kan dalam representasi Breit-Wigner aras­tunggal, yaitu data Th-232 dari pustaka datanuklir terevaluasi JEF-1. Suhu 3000K Clan21000K dipilih sebagni suhu perc6baan, karenakedua suhu ini adalah batas bawah dan batasatas yang lazim diper!ukan dalam pustaka datanuklir multigrup dan program perhitungan fi­sika reaktor. Langkah-Iangkah yang dilakukandalam penelitian ini dapat digambarkan dengansuatu bagan seperti terlihat pada Gambar 1.Dengan menggunakan program komputerCOMPLO'J'4 diperolehlah kurva tampanglintang sebagai fungsi energi, seperti terlihatpada Gambar 2 sid 10. Gambar bagian atas ada­lah dua kurva tampang lintang pelebaran Dopp­ler yang masing-masing dihitung dengan meto­de pelebaran kernel (garis sambung sempurna)dan metode psi-chi (garis putus), digambarkandalam satu sumbu koordinat; sedang gambarbagian bawah menunjukkan rasio tampang lin­tang hasil perhitungan dengan metode psi-chiterhadap hasil perhitungan dengan metode pe­lebaran kernel.

~•• " Jut .••••.

'''.'" """';:'''~''l'"

11t1

1

,,'

,,'

RECONR

3000K & 21000K

1.1

PUSTAKA DATA NUKLIR

JEF-lTh-232L

Gambar 1. Bagan percobaan perbandingan me­tode pelebaran Doppler

68

rl . =1 1=.11"11a"11 II"' u" 11" ~I'f II'S ,•. ' u·) 1(' 11"1 II' It..

Ga Jbar 2

1.\

1.1 :

1.1

1.1

Proceedings Seminar Reaktor Nuklir dillam PeTuditian Sainsdwt Tekrwlogi MenuJu Era Tinggal LancWs

Bandung, 8- 10 Oktober 1991PPTN· BATAN

",. ".:

\. "'''!'' """1'" , .... ---l'II'... ," 11I1).~1 1"" "

,

I ~ . 1

G:.-- '; Ie I::.," If : ,0, I .t.~. 't '/ !' '1'( II I' 1f'1 It" III :,1

','

_lIlU.('·I!II •.•••lII••:........I.m..(f·!It(( ••• ,It.1I

.II.~ I, 1tl : •• (t~

"I

I

J..,

-1

jllI

1.1

I.;

t.!

~1J~ :, :~'_Otcr HUI,

to}!: F r,([o., lilll'

-------...i~J~~-.Ii

: ~.I".,'~I" ; "iiJt;1

I- '--I ,,'

I,1111

iiI",i,I

Gambar 3

Gambar 2 & 3menunjukkan perbandingantam pang lintang total pada jangkau energi1O··5eV - 20 MeV. Terlihat bahwa pada daeraheno~rgirendah (E<O,l eV) terdapat perbedaanha:3il perhitungan dengan kedua metode, ter-

. ';'~~I;;;;-,::;_;;,h__ --:~,~_~~-:-;~::_.!'

o';!1 A': 'tHt" JIll II

'--- -...+IBW~ - - i"wrr --- -, ,,'

. Iii j: I'

'/Ii I: :ii 1,,1II,,'IJ 1, ~

~-~-_.j",··"i.'o.".",,, .,." ""0; "., .•• , •.,- 'P' ji.l

~ --._~ j::. / ~~!::1 I" '.I'·,-I.S

"f 'I

Gambar 4

69

Gambar 5

utama pada suhu 2100°K. Sedang di daerahresonansi, khususnya pada suhu 300oK, terda­pat beberapa perbedaan yang cukup menyolok.Namun di daerah energi tinggi (E>3 keY) tidakteramati adanya perbedaan.

(· ••• 1" .• "

r=~:;;~,-,,..,·~;~:;;'~;',~---'-,~~'-~-t:;'.;-;';;~:.::.-!II'

I "'jllt·-I"'".'"I''''' II ."I'

\. !\'-. J ..'______ I -•.---.-------"",j I •• '

\!I

!

It I"

ii ~..,I III

, , n ~ ··· UL.:::I~~~~:'IOI!I ~'-1 'I'~'fl ''''''

I I( I::. i! Ii Ij I":L "11'·: I I

~" 'I " ., ., I, .,' IL-. . J

Gambar 6

I,I

J

Proceedings Seminar Reaktor Nuklir dalam Penelitian Sainsdan Tekrwwgi Menuju Era Tinggal Landns

Perbedaan di daerah energi rendah mem­buktikan bahw;l metode pelebaran kernel me­lakukan pelebaran di luar daerah resonansi,sebaliknya metode psi-chi hanya melakukannyadi dalam daernh resonansi. Hal ini semakinjelas teramati pada perbandingan tampang lin­tang elastis dahm gambar 4 & 5. Seperti telah

i·nI\

i"

. I

II :i I· "

~I /,,"

. I-----; I

\, 1"" '

"/II "((0" 'III" ~~-- __ -''', I"""1/111 --~

! i"

i :"! .,.-------l ~----

Gambar 7

Bandung. 8 -10 Oktober 1591PPTN - BA1,W

resonansi, seperti tampak pada Gambar 7.Kekurangsempurnaan ini terlihat pula padatampang lintang (n, y) dalam Gambar 8 & 9,sehingga teramati perbedaan yang besar di E =10 eV, E = 750 eV (perbatasan antara daerah

H .~ I!(·••,')"t .••,

.-------------- ~--.

- 11m ..:,., !UI~CIHili 'If I 'I II! / ,.rl',,_clIllnil· ,.tannlCI

II'

IIIiiI

I .i' .,,.,,"1-'--- '-i _,~~, ,---- .~ ': .\ I"' ',' II H II·1' ,! r

-------.----------------------Gambar 8

disebutkan, terhukti bahwa di daerah energirendah dengan 1:ampanglintang yang konstanterhadap energi, terdapat tambahan ekor 1/vsetelah mengalami pelebaran Doppler; semakintinggi suhu, ek01'1/v akan semakin melebar keenergi yang lebih tinggi.

Perbedaan tampang lintang total di daerahresonansi ternYHta terutama disebabkan olehsumbangan perbedaan tampang lintang'elastis,seperti terlihat pada Gambar 4. Dengan pe­mahaman bahwa metode pelebaran kernelmenghitung tampang lintang pelebaranDoppler dengan teliti, tampaknya perhitungandengan metode psi-chi pada resonansi yang sa­ngat tajam (lembah dan puncak yang curamsaling berdampingan) kurang baik hasilnya.Hal ini teramati pada Gambar 6 di daerah ener­gi E = 6,75 eV. Khusus mengenai perbedaanbesar yang teramati di daerah energi E = 10 eV,dapat diduga bahwa ini disebabkan kurangsempurnanya metode psi-chi dalam mengga­bungkan kurva tampang lintang di perbatasanantara daerah energi rendah dan daerah

70

la.,'Cui, hni, ••

...

•.• :~ •• '••.•••• '"Y-.; •

Gambar 9

H '.)!:

"

f

Proceedings Seminar Realttor Nuklir dalwrL Penelitian Sainsdan Tekrwlogi Menuju Era Tinggal Landas

10 eV, E = 750 eV (perbatasan antara daerahresonansi terpisah dan resonansi tak-terpisah),serta E = 3 keV (perbatasan antara daerahresonansi dan daerah energi tinggi).

"

_IIJJlII1I"UIf'1I•••• _ ••. 11)).1 1'((UI}ltO

,,'

! Ij .....L~_

GambaI' 10

Perbedaan menyolok yang teramati di E =8,34 eV pada kurva tampang lintang (n,y) dalamGambaI' 10, menegaskan lagi bahwa metodepsi-<:hitidak melakukan pelebaran Doppler diluar daerah resonansi, walaupun terdapatsuatupuncak. DalamJEF-1, puncakE = 8,34eVyang terletak di luar daerah resonansi tidakdirepresentasikan dengan parameter resonansi,melainkan dengan tabel 0- E. Akibatnya pun­cak tersebut tidak mengalami pelebaran olehmetode psi-chi, tetapi sebaliknya mengalami

DAFTAR PUSTAKA

Bandung, 8 -10 Oktober 1991PPTN - BATAN

pelebaran metode oleh metocle pelebarankernel.

Seperti telah disebutkan, metode psi-chimempunyai keunggulan terh3.dap metodepelebaran kernel dalam waktu perhitungan.dalam percobaan ini terbukti 1:ahwa metodepsi-chi dengan modul RECONH untuk suhu3000K dan 21000K memerlukan waktu kom­putasi 2526 detik sedang metode pelebaran ker­nel dengan kombinasi modul R~CONR padaOaK dan modul BROADR pada. kedua suhutersebut di atas memerlukan waktu komputasitotal 5586 detik. Jadi metode pelabaran kernelmemerlukan waktu 2,21 kali lebih lama diban­dingkan metode psi-chi.

KESIMPULAN

Dari hasil uraian tentang pengujian ter­hadap kedua metode perhitungan pelebaranDoppler dengan program pemrosesan datanuklir NJOY, dapat disimpulkan beberapa halsebagai berikut :1. Metode pelebaran kernel me]akukan pele­

baran Doppler di seluruh jangkau energi,sedang metode psi-chi hanya di daerah reso­nansi yang direpresentasikan dengan para­meter resonansi Breit- Wigner aras-tungal.

2. Perhitungan dengan metode psi-chi padaresonansi yang sangat tajam memberikanhasil yang kurang teliti.

3. Pada perbatasan antara beb,~rapa daerahenergi (daerah energi rendah . daerah reso­nansi, daerah resonansi terurai - daerah re­sonansi tak-terurai, dan daerah resonansidaerah energi tinggi) terama ti kekurang­sempurnaan metode psi-chi dalam mengga­bungkan bagian-bagian kurva.

4. Metode pelebaran kernel mem3rlukan wak­tu komputasi lebih dari 2 kaL waktu yangdiperlukan metode psi-chi untuk melakukanperhitungan pelebaran Doppler.

1. MacFarlane, RE., D.W. Muir and RM. Boicourt, The NJOY Nuclear Data ProceE;singSystem,Volume I: User's manual, Los Alamos Scientific Laboratory, LA-9303-M, VoLl (ENDF-324)(1982)

2. Cullen, D.E., "Nuclear cross section prepraration", in CRC Handbook of Nuclear Reactors Cal­culations, CRC Pub liseI' (1988)

3. MacFarlane, RE., D.W. Muir and RM. Boicourt, The NJOY Nuclear Data Proceesing System,Volume II: The NJOY, RECONR, BROADR, HEATR, and THERMR Modules, Los AlamosScientific Laboratory, LA-9303-M,Vol.II (ENDF-324) (1982)

4. Cullen, D.E. and P.K. McLaughlin, 1989 ENDF Pre-Processing Codes, IAEA Nuclear DataSection, IAEA-NDS-104 (1989)

71

Proceedings Seminar Reaktor Nuklir dalwn Penelitian Sainsdan Teknologi Mer.uju Era Tinggal Landas

DISKUSI:

Bandung, 8 - 10Oktober 1991PPTN - BA1'AN

Syarip:1. Sampai sejauh mana kontribusi kita (BATAN)dalam bidang ini? (tambahan pada librarytampang lintang)2. Ada lagi (kalau tidak salah) metode pendekatan Narrow Resonance Approximation, mohonpenjelasan.Riyanto:1. Kemampuan BATANdalam masalah data nuklir masih sangat minim2. Narrow Resonance Approximation digunakan dalam perhitungan Shielded cross-section (tam­pang lintang yang mengalami proses perisai diri/self-shielding), bukan dalam perhitunganpelebaran Doppler.

72