Desain Kolimator Neutron pada Compact Neutron Generator (CNG) untuk Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) Menggunakan MCNP 5; Collimator Design for Neutron on Compact Neutron Generator of Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) using MCNP 5

Anggraeni Dwi Susilowati, Kusminarto

2014 | Disertasi | PROGRAM STUDI S2 ILMU FISIKA

Menurut World Health Organization (WHO), kanker merupakan penyakit penyebab kematian nomor urut kedua setelah cardiovasculer. Teknologi terapi kanker hingga sampai saat ini masih berdampak pada jaringan sehat. Untuk itu perlu dikembangkan teknologi terapi kanker yang bersifat cell targeting yaitu Boron Neutron Capture Therapy (BNCT). Keberhasilan teknologi BNCT sangat ditentukan oleh desain kolimator. Optimasi desain kolimator pada Compact Neutron Generator (CNG) harus memenuhi lima kriteria dari International Atomic Energy Agency (IAEA) agar berkas neutron tidak membahayakan pasien. Kolimator didesain dengan simulasi menggunakan software Monte Carlo N Particle 5 (MCNP5). CNG yang digunakan adalah tipe koaksial dengan kuat sumber neutron 1011 n/s (reaksi D-D) dan 1014 n/s (reaksi D-T). CNG dioperasikan pada arus 1 A dan tegangan 120 kV. Optimasi dilakukan terhadap jenis material penyusun kolimator adalah 60Ni, 9Be, 12C, BeO, 208Pb dan 209Bi dan geometri kolimator yaitu tebal dan diameter. Hasil optimasi desain kolimator adalah fluks neutron epitermal 1,34 x 10 neutron/cm s, laju dosis neutron cepat terhadap fluks epitermal 1, 62 x 10 Gycm / neutron, laju dosis gamma terhadap fluks epitermal adalah 9,81 x 10 Gycm / neutron, rasio fluks neutron termal terhadap neutron epitermal 3,52x 10 , rasio arus neutron terhadap fluks neutron total 0,649 untuk reaksi D-T. Sedangkan untuk reaksi D-D menghasilkan fluks neutron epitermal 8, 8 x 10 neutron/cm s, laju dosis neutron cepat terhadap fluks neutron epitermal 8,97 x 10 Gycm / neutron , laju dosis gamma terhadap fluks neutron epitermal 1,18 x 10 Gycm / neutron, rasio fluks neutron termal terhadap neutron epitermal 1,89x 10 dan rasio arus neutron terhadap fluks neutron total 0,46. Dari hasil optimasi kolimator dapat disimpulkan bahwa CNG tipe koaksial untuk reaksi D-T memenuhi persyaratan untuk BNCT kecuali untuk parameter rasio arus neutron terhadap fluks neutron total lebih kecil dari kriteria IAEA dan perlu dilakukan optimasi desain kolimator lebih lanjut.

Kata Kunci : BNCT, MCNP 5, kolimator, CNG, reaksi D-D, reaksi D-T