Desain Beam Shaping Assembly untuk Sumber Neutron Berbasis Akselerator Pada Pengembangan Boron Neutron Capture Therapy (BNCT)

GENDUK ANGGINA P, Prof. Dr. Agung Bambang S U, S.U. ; Ir. Slamet Santosa, M.Sc.

2017 | Skripsi | S1 FISIKA

Telah dilakukan penelitian mengenai desain Beam Shaping Assembly (BSA) dengan siklotron 30 MeV sebagai sumber neutron untuk pengembangan Boron Neutron Capture Therapy (BNCT). Desain dibuat menggunakan program Monte Carlo N Particle EXtended (MCNPX) dengan tujuan memperoleh fluks neutron sesuai dengan standar International Atomic Energy Agency (IAEA). Dalam penelitian dilakukan simulasi untuk variasi ketebalan material. Material yang akan digunakan dan spesifikasi ketebalannya pada masing-masing bagian BSA, yaitu moderator 15 cm MgF2, reflektor 22 cm Bi, filter 40,1 cm LiF+Li, perisai gamma 0,2 cm Pb, kolimator 8,5 cm Li-PET. Spesifikasi komponen tersebut telah menghasilkan berkas neutron yang memenuhi standar IAEA. Fluks neutron epitermal yang dihasilkan pada desain BSA ini adalah 1,58 x 10^9 n/cm^2s dengan diameter aperture 3,7 cm. Parameter berkas neutron yang lain yaitu 1,95 x 10^(-13) Gy.cm^2/n untuk laju dosis neutron cepat, 1,98 x 10^(-13) Gy.cm^2/n untuk dosis laju gamma, 0,012 untuk rasio neutron termal per neutron epitermal, dan 0,97 untuk rasio antara arus dan fluks neutron. Dapat disimpulkan bahwa desain BSA ini dapat menghasilkan berkas neutron dengan parameter yang telah memenuhi standar IAEA.

A research on design of Beam Shaping Assembly (BSA) using 30 MeV cyclotron as a neutron source for development of Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) has been conducted. A design has been created using Monte Carlo N Particle program Extended (MCNPX) to obtain neutron flux that fulfilles all of the International Atomic Energy Agency (IAEA) standards. In this study, various material thickness simulations had been done. The materials and its thickness for each BSA components are 15 cm thick of MgF2 as moderator, 22 cm thick Bi as reflector, 40,1 cm thick LiF+Li as filter, 0,2 cm thick Pb as gamma shield, and 8,5 cm thick Li-PET as collimator respectively. These components specification has produced neutron beam that meets the IAEA standards. The epithermal neutron flux produced from the BSA design with 3,7 cm aperture diameter is 1,58 x 10^9 n/cm^2s, while the other neutron beam parameters are 1,95 x 10^(-13) Gy.cm^2/n for fast neutron dose rate, 1,98 x 10^(-13) Gy.cm^2/n for gamma dose rate, 0,012 for thermal neutrons per epithermal neutrons ratio, and 0,97 for the ratio between the current and neutrons flux. It can be concluded that the suggested BSA design can obtain parameters of neutron beam that successfully satisfies all IAEA standards.

Kata Kunci : Boron Neutron Capture Therapy (BNCT), Beam Shaping Assembly (BSA), neutron epitermal, MCNPX, siklotron