Pemodelan Sistem Penentuan Posisi Sumber Radioaktif Menggunakan Empat Detektor Sintilasi NaI(Tl)

Yhoga Tri Kurniawan, Dr. Ing. Ir. Sihana; Prof. Dr. Ir. Agus Budhie Wijatna, M.Si., IPM.

2023 | Skripsi | TEKNIK NUKLIR

Seiring berkembangnya pemanfaatan zat radioaktif, maka penting untuk dapat mengetahui posisi sumber radioaktif (positioning). Selain itu proses positioning dapat mendukung unsur keamanan dalam pemanfaatan bahan radioaktif. Akan tetapi kebanyakan alat pendukung unsur keamanan yang ada pada portal pelabuhan, bandara, dan fasilitas nuklir hanya mampu mengetahui keberadaan sumber radiasi tanpa mengetahui posisi secara akurat dan cepat.

Penelitian ini dilakukan untuk menyusun sistem positioning menggunakan empat detektor NaI(Tl). Sistem ini dimodelkan dalam kode Monte Carlo N-Particle (MCNP) yang dibandingkan dengan susunan sistem dalam skala laboratorium. Kemudian dilakukan pengamatan apakah terdapat pola yang berulang untuk posisi sumber radioaktif (PSR) dengan jarak dan sudut tertentu relatif terhadap detektor. Karena jika terdapat  pola maka dapat dengan cepat membedakan antara PSR satu dengan yang lainnya.

Hasil penelitian ini diperoleh sebuah sistem positioning dengan pemodelan MCNP sistem positioning sudah mirip dengan percobaan langsung skala laboratorium. Diperoleh eror relatif pergeseran energi puncak 0 % s.d. 2 %, dengan rerata 1 ?n varian 0,00002. Parameter FWHM diperoleh eror relatif 0 % s.d. 3 %, dengan rerata 1 ?n varian 0,00006. Resolusi rerata antara detektor simulasi dan asli adalah sama 11 %. Terakhir berdasarkan hasil 4 pemodelan diperoleh pola yang berulang dan menjadi ciri khas masing-masing sembilan PSR.

As the improvement of using radioactive materials, it is important to be to track the position of radioactive sources (positioning). Hence, the positioning process can support security elements in the use of radioactive materials. However, most existing security element tools at harbours, airports, nuclear facilities are only able to determine the presence of radiation source without knowing the position accurately and quickly.

This study was conducted to develop a positioning system using four NaI(Tl) detectors. The system was modelled with Monte Carlo N-Particle (MCNP) code which compared to the laboratory scale system experiment. It is then observed whether there is a recurring pattern for the position of the radioactive source (PSR) with certain distance and angle relative to the detectors. Because if there is a pattern, it can quickly distinguish between one PSR and another.

The results of this study obtained a positioning system is match to laboratory-scale system experiments. The range relative error of peak energy shift is 0% to 2%, mean 1% and variance 0,00002. The FWHM parameter obtained range of relative error 0% to 3%, mean 1% and variance 0,00006.  The average resolution between the simulated and real detectors is the same 11%. Finally based on the four modelling results, a recuring pattern is obtained that characterizes each of the nine PSRs.

Kata Kunci : Keamanan Radioaktif, Pemodelan MCNP, NaI(Tl), Sistem Positioning, Pola Posisi Sumber Radioaktif.