Deskripsi Paket Program MCNP
MCNP adalah
software yang
dikembangkan sejak tahun 1963 oleh Los Alamos National Laboratory USA. Program
ini digunakan
untuk menyelesaikan
permasalahan transpor neutron, foton dan elektron dalam bahan. Metode Monte Carlo
merupakan metode
perhitungan yang
menirukan secara teoritis suatu proses statistik,
terutama digunakan
untuk menyelesaikan permasalahan yang rumit yang
tidak dapat diselesaikan dengan metode perhitungan deterministik. Metode tersebut
dilaksanakan dengan cara mensimulasikan setiap peristiwa probabilistik tunggal yang
terjadi didalam suatu proses, satu per satu secara berurutan, sebaran kemungkinan yang
berlaku di dalam setiap peristiwa dicacah secara acak, sesuai dengan hukum alam yang
berlaku.
Metode ini
menggunakan pengulangan yang sangat banyak agar
keseluruhan fenomena yang disimulasikan dapat tergambarkan dengan utuh dan realistik.
MCNP memiliki input yang terdiri dari tiga bagian yaitu cell cards, surface cards dan
data cards . Title card diletakkan sebelum
bagian cell cards. Kata cards di dalam program MCNP ini adalah suatu baris input
yang memiliki panjang kolom mencapai 80 karakter. Dalam satu bagian terdiri dari satu
card
atau lebih, gambar berikut menunjukkan struktur input dari program MCNP
Title card Cell cards
………… …………
Blank Line Delimiter
baris kosong Surface cards
………… …………
Blank Line Delimiter baris kosong
Data cards …………
………… Blank Line Delimiter
baris kosong Oak Ridge National Laboratory,1997
1. Title Card
Title card merupakan card pertama dalam
input MCNP yang panjang kolomnya
mencapai 80 karakter. Title card biasanya berisi informasi mengenai problem yang
dimodelkan, dapat juga dituliskan dalam bentuk nama atau label untuk membedakan
title card
dengan input-input lainnya.
2. Cell Cards
Bagian pertama setelah title card adalah cell cards
, diantara keduanya tidak terdapat baris kosong. Sel-sel digunakan untuk
mendefinisikan bentuk dan material penyusun benda yang disimulasikan. Spesifikasi format
untuk cell cards adalah sebagai berikut :
j m
d
geom params
j
: Nomor sel ditulis pada kolom 1-5
m : Nomor material 0 jika void
d : Densitas bahan sel positif jika
satuannya atom barn
-1
cm
-1
, negatif jika gram cm
-3
geom
. : Daftar nomor bidang permukaan dan operator Boolean yang
menjelaskan sel params
: Spesifikasi pilihan parameter sel
Nomor sel j adalah integer dari 1sampai 99999. Nomor material m juga integer dari
1 sampai 99999 yang menentukan bahan apa saja yang terdapat dalam sel. Komposisi
spesifik bahan didefinisikan pada bagian data cards.
Masukan positif untuk densitas bahan
sel d menunjukan densitas atom dalam atom per barn-centimeter. Masukan negatif
menunjukkan densitas massa dalam gram per centimeter kubik. Spesifikasi geometri geom
terdiri dari nomor-nomor bidang permukaan yang
dikombinasikan dengan
operator Boolean untuk mendefinisikan bentuk daerah
atau ruang yang dibatasi oleh bidang permukaan tersebut. Bidang permukaan
adalah bentuk geometri yang digunakan untuk membentuk batas-batas dari benda yang
dimodelkan. Pilihan params menunjukkan parameter sel yang dapat dituliskan pada baris
cell cards
ataupun pada bagian data cards. Importance card
imp:p menunjukkan importance relative
sel untuk foton, satu masukan untuk tiap sel dari benda. Card
imp:p dapat didefinisikan pada bagian data cards
atau pada akhir baris cell cards setelah definisi bidang permukaan.
Oak Ridge National Laboratory,1997 3.Surface Cards
Format khusus untuk surface card adalah : j a list
j = Nomor permukaan, dimulai dari kolom 1-5 1-99999
a = Mnemonic permukaan ruang bidang,lingkaran atau bualatan, silinder
dan yang lainnya
list = Nomor yang menunjukkan permukaan dimensi, radius, dan sebagainya
satuannya cm 4.Data Cards
Format data cards sama dengan format cell cards
dan surface cards. Nama input untuk data cards harus dituliskan pada kolom
1-5. Selain itu antara nama input dan masukan input harus dipisahkan dengan satu spasi
blank. Sebagian card dalam data cards diberikan simbol khusus partikel untuk
membedakan antara data input untuk neutron, foton atau elektron. Simbol khususnya terdiri
atas simbol : colon dan huruf N, P atau E tergantung
partikel apa
yang akan
disimulasikan. Contohnya untuk importance neutron menggunakan card IMP:N untuk
foton menggunakan card IMP : P dan untuk elektron menggunakan card IMP : E berikut
ini adalah card-card yang digunakan dalam data cards
Oak Ridge National Laboratory,1997 Bentuk Umum Card
Card-card pada
tiap bagian
dapat dinyatakan dalam karakter alfabetik yang
dapat diletakkan pada baris atas, baris bawah atau baris campuran keduanya. MCNP
menggunakan blank line delimiter baris kosong untuk memisahkan ketiga bagian
yang berbeda yaitu antara cell cards, surface cards
, dan data cards. Bentuk card untuk cell cards
maupun data cards adalah sama. Nomor sel, nomor bidang permukaan ataupun nama-
nama pada data card harus dituliskan pada lima kolom pertama dari card tersebut. Pada
tiap-tiap masukan card harus dipisahkan oleh satu spasi blank atau lebih. Masing-masing
baris input tidak boleh melebihi 80 kolom
Tabel 1. Macam-macam card yang digunakan dalam data cards
No Card
Nama Card MCNP
1 Mode
MODE 2
Parameter sel dan permukaan
IMP : P 3
Spesifikasi sumber SDEF
4 Spesifikasi tally
Fn,En 5
Spesifikasi material Mn
6 Problem cuttoffs
NPS Musyarofah,2004
Deskripsi Elemen bakar dan Elemen kendali
Reaktor Serba Guna G . A. Siwabessy atau disingkat RSG-GAS merupakan reaktor
dengan jenis kolam pool berbahan bakar U
3
O
8
Al dan sekarang sudah menggunakan U
3
Si
2
Al, teras I RSG-GAS dimuati 40 elemen bakar dan 8 elemen kendali
Gambar 2. Sistem reaktor serba guna Keterangan:
1. Teras reaktor 2. Batang kendali reaktor
3. Kolam tunda 4. Sistem Pendingin Sekunder
5. Sistem Pendingin Primer 6. Alat Penukar Panas
7. Valve Isolasi 8. Gedung reaktor sebagai sistem
pengungkung dari kemungkinan pelepasan zat radioaktif
9. Kolam penyimpan bahan bakar sementara Di dalam sistem reaktor terdapat teras reaktor
B H
P
Elemen Bakar Standar Elemen bakar Kendali
Reflektor Berilium Berilium stoper
Phematic Rabbit System Hydraulic Rabbit System
IP B
B
B P
H H
H H
IP IP
IP IP
CIP
P R
T F
A B
C D
E F
G H
J K
10 9
8 7
6 5
4 3 2 1
NS
CIP
NS
Posisi Iradiasi tengah teras Sumber Neutron
Posisi Iradiasi
Kuntoro,1992
Elemen kendali
Gambar 3. Konfigurasi teras reaktor I
1. Elemen bakar