ANALISIS PRODUKSI MOLIBDENUM REAKTOR SUBCRITICAL ASSEMBLY FOR MOLYBDENUM-99 PRODUCTION (SAMOP)

M IQBAL FAREZZA W, Dr.-Ing. Sihana;Prof. Ir. Syarip

2016 | Skripsi | S1 TEKNIK NUKLIR

Salah satu aspek kedokteran nuklir yang sering digunakan adalah diagnostik menggunakan radioisotop Tc-99m. Namun kebutuhan isotop Tc-99m yang meningkat tidak dapat dipenuhi karena Mo-99 yang biasa digunakan sebagai generator Tc-99m hanya bisa diproduksi di dalam reaktor nuklir dan umur paruh Mo-99 yang hanya 66 jam menyulitkan penyimpanan dan mobilisasi penyebarannya. Desain dari sistem Subcritical Assembly for Molybdenum-99 Production (SAMOP) kemudian diusulkan untuk memecahkan dua masalah tersebut, yaitu itu dengan dirancang untuk menggunakan larutan uranil nitrat (UN) pengayaan rendah untuk bahan bakar reaktor dan sumber produksi Mo-99. Studi analisis produksi Mo-99 pada reaktor SAMOP kemudian dirasa perlu untuk dilakukan. Metode yang dilakukan untuk melakukan analisis terhadap produksi molibdenum yaitu dengan melakukan simulasi model reaktor SAMOP pada pemrograman SRAC dengan melakukan variasi pada pengayaan dan daya reaktor. Burn-up kemudian dilakukan menggunakan kode Cell Burn pada program SRAC dengan lama waktu 6 hari. Hasil perhitungan keff didapatkan nilai keff yang subkritis pada pengayaan Uranium 16% dengan kritikalitas 0,9748. Hasil simulasi menunjukkan Mo-99 sejumlah 473,03 mCi dapat diproduksi dari burn-up selama 6 hari dengan laju produksi 8,74 mCi/kW. Hasil plutonium yang diproduksi dari 6 hari operasi adalah sekitar 0,02-0,03 mg dengan konsentrasi Pu-239 adalah 99,99%. Walaupun plutonium yang dihasilkan adalah weapon grade namun jumlahnya sangat kecil sehingga dibutuhkan sekitar 200 juta siklus untuk menghasilkan bahan yang cukup untuk membuat bom nuklir.

One of the aspect of nuclear medic that often used is diagnostic using Tc-99m radioisotope. The needs of Tc-99m isotope which increases cannot be met because of Mo-99 that is used as a Tc-99m generator can only be produced in a nuclear reactor. The half-life of Mo-99 is only 66 hours complicate the mobilization of storage and distribution. The design of the system Sub-critical Assembly for Molybdenum-99 Production (SAMOP) then proposed to solve these two problems. It was designed to use low enriched uranyl nitrate (UN) solution, serving for both the reactor fuel and Mo-99 producing source as well. It is necessary to do Mo-99 production analysis study on the SAMOP reactor. The method used to analyze the production of molybdenum is by performing simulations on the model of the SAMOP reactor using SRAC by doing variations on enrichment and reactors powers. Burn-up calculation then performed by using cell-burn utility code in SRAC with a period of 6 days operation. The calculation result keff values obtained are subcritical on 16% uranium enrichment with criticality 0.9748. The Result show, that the Mo-99 with amount of 437,03 mCi could be produced from 6-day burn-up with production rate of 8,74 mCi /kW. The build up of plutonium produced by six day operation is 0,02-0,03 mg with percentage of Pu-239 in the overall results is 99.99%. Although the plutonium is a weapon grade plutonium, but the amount is very small that it need about 200 million cycle to produce enough material for nuclear bomb.

Kata Kunci : Molibdenum,SAMOP,SRAC,AHR,Plutonium