PERHITUNGAN JUMLAH REAKSI FUSI DI DALAM PLASMOID REAKTOR DPF (DENSE PLASMA FOCUS) DENGAN BAHAN BAKAR BORON DAN HIDROGEN MENGGUNAKAN SIMULASI MCNP

KUKUH DWI NUGROHO, Dr. Ir. Andang Widi Harto, M.T., Dr. Ir. Alexander Agung, S.T., M.Sc.

2021 | Skripsi | S1 TEKNIK NUKLIR

Reaksi fusi aneutronik tidak menghasilkan neutron, sehingga energi reaksi fusi dibawa oleh partikel bermuatan. Reaksi ini memiliki keunggulan dibanding reaksi fusi lain dari sisi keselamatan serta kemudahan untuk mengkonversi energi reaksi menjadi energi listrik. Salah satu bahan bakar reaksi fusi aneutronik adalah proton dengan Boron-11, yang akan menghasilkan tiga partikel alfa dengan energi total 8,7 MeV. Simulasi dilakukan menggunakan program MCNPX versi 2.6.0 untuk mengetahui jumlah reaksi fusi yang terjadi di dalam plasmoid reaktor. Bahan bakar yang digunakan adalah Decaborane (B10H14) serta Boron padat dalam gas Hidrogen. Simulasi dilakukan dengan parameter Plasmoid sesuai dengan percobaan LPPFusion, yaitu dengan nilai densitas plasmoid 8 x 1019 partikel / cm3, temperatur 260 keV, dan waktu pengungkungan 30 ns. Hasil jumlah reaksi fusi untuk bahan bakar Decaborane diperoleh nilai 79,5 reaksi per 30 ns, dan untuk bahan bakar Boron padat dalam gas Hidrogen diperoleh nilai 2,7 x 103 reaksi per 30 ns.

Aneutronic fusion is a type of fusion reaction that does not produce a significant amount of neutron, hence the energy of the reactions is carried by charged particles. This reaction has the advantage over other types of fusion reactions mainly in the safety and energy conversion department. One of the candidate fuels for the aneutronic fusion is proton and Boron-11, which produces three alpha particles with a total energy of 8,7 MeV. A simulation is done by using MCNPX version 2.6.0. to determine the fusion yield which occurs inside the reactor's plasmoid. The fuels being used are Decaborane (B10H14) and a solid Boron enclosed within Hydrogen gas. The simulation is carried out according to the experimental data of LPPFusion, namely the value of plasmoid density of 8 x 1019 particle / cm3, the temperature of 260 keV, and confinement time of 30 ns. The result of fusion yield for the Decaborane fuel is 79,5 reaction per 30 ns, and for the solid Boron and Hydrogen gas Fuel, the fusion yield is 2,7 x 103 reaction per 30 ns.

Kata Kunci : Plasmoid, Decaborane, Boron, Hidrogen, Jumlah reaksi fusi