Optimasi Desain Konseptual Kolimator Berbahan Target Ta-181 Sebagai Sumber Neutron Pada Boron Neutron Capture Therapy Berbasus Cyclotron 30 MeV Menggunakan Program Simulasi Komputer MCNPX

JANS P B SIBURIAN , Pembimbing Utama : Dr. Ir. Andang Widi Harto, M.T. Pembimbing Pendamping : Prof. Ir. Yohannes Sardjono.

2017 | Skripsi | S1 TEKNIK NUKLIR

Telah dilakukan penelitian berjudul Optimasi Desain Konseptual Kolimator Berbahan Target 181Ta sebagai Sumber Neutron pada Boron Neutron Capture Therapy berbasis Cyclotron 30 MeV. Cyclotron diasumsikan bekerja pada daya 30 MeV sebagai sumber proton, kondisi operasi arus 1 mA dan daya 30 kW. Kriteria desain berdasarkan pada rekomendasi IAEA. Hasil penelitian dengan menggunakan simulator MCNPX menunjukkan bahwa menggunakan 181Ta sebagai material target dengan tebal 0,55 cm dan diameter 19 cm, 25 cm dan 45 cm PbF2 sebagai reflektor dan back reflektor , 30 cm 32S sebagai moderator, 20 cm 60Ni sebagai filter neutron cepat, 2 cm 209Bi sebagai perisai sinar gamma, 1 cm 6Li2 CO3- polyethylene sebagai filter neutron termal, dan aperture dengan diameter 23 cm, sehingga didapatkan nilai fluks neutron epitermal sebesar 4,37 x 109 n.cm-2.s-1. Berkas neutron epitermal tersebut memiliki komponen neutron cepat sebesar 1,86 x 10-16 Gy.cm2.n-1, komponen sinar gamma sebesar 1,93 x 10-13 Gy.cm2.n-1, rasio neutron termal per neutron epitermal sebesar 0,00298, dan direksionalitas maksimum sebesar 0,728. Hasil ini sudah memenuhi seluruh kriteria IAEA.

The optimization of collimator with 30 MeV cyclotron as neutron source and 181Ta as its proton target. cyclotron assumed work at 30 MeV power with 1 mA and 30 kW operation condition. Criteria of design based on IAEA’s recommendation. Using MCNPX as simulator, the result indicated that with using 181Ta as target material with 0.55 cm thickness and 19 cm diamter, 25 cm and 45 cm PbF2 as reflektor and back reflektor, 30 cm 32S as a moderator, 20 cm 60Ni as fast neutron filter, 2 cm 209Bi as gamma filter, 1 cm 6Li2 CO3- polyethylenes as thermal neutron filter, and 23 cm diameter of aperture, an epithermal neutron beam with intensity 4.37 x 109 n.cm-2.s-1, fast neutron and gamma doses per epithermal neutron of 1.86 x 10-16 Gy.cm2.n-1 and 1.93 x 10-13Gy.cm2.n-1, minimum thermal neutron per epithermal neutron ratio of 0.00298, and maximum directionality 0.728, respectively could be produced. The results have passed all the IAEA’s criteria.

Kata Kunci : Optimasi, Kolimator, 181Ta, Desain konsepsual, BNCT, MCNPX, Cyclotron