Upload
didi-gayani
View
2.080
Download
15
Embed Size (px)
Citation preview
Pengukur Daya Reaktor 1
Sistem Pengukur Daya ReaktorContoh di Reaktor Triga 2000 Bandung
Oleh: (Didi Gayani)
Pengukur Daya Reaktor 2
Perangkat KendaliPerangkat KeselamatanPerangkat Ukur
Teras Reaktor
Panel KendaliIndikator dan Layar Peraga
Sistem Pendingin& Lain-lain
Blok Sistem Instrumentasi & Kendali Reaktor
Pengukur Daya Reaktor 3
Sistem Instrumentasi dan Kendali Reaktor TRIGA
Sistem terdiri :•Pengukuran Neutronik : NM-1000, NP-1000, NPP-1000•Pengukuran Non Neutronik :
• Temperatur air pendingin• Temperatur bahan bakar• Konduktivitas air• Flow-rate air pendingin• Dll
•Pengatur Gerak Batang Kendali : • Rangkaian lojik kontrol• V/F Converter, Modul VEXTA
•Sistem Trip & Scram : analog input, digital input•Tampilan & Indikator : DPM, Bargraph, Monitor
Pengukur Daya Reaktor 4
Instrumentasi Reaktor : Pengukuran Neutronik Pada reaktor riset fluks neutron dimonitor secara bertahap. Fluks yang dideteksi biasanya dibagi dalam 3 tahap [1] :
• tahap sumber (kurang dari 104 nv), • tahap daya menengah (103 nv s.d. 106 nv) • tahap daya penuh (105 nv s.d. 1012 nv)
Diagram Blok Sistem Instrumentasi & Kendali Reaktor TRIGA 2000, kanal pengukuran neutronik terdiri dari :
• NM-1000, yang mencakup pengukuran daya dengan jangkauan lebar mulai dari tahap sumber sampai daya 120 % daya penuh.• NP-1000, yang dipasang untuk mencakup pengukuran daya 2 dekade teratas• NPP-1000, yang dipasang sama seperti NP-1000
Pengukur Daya Reaktor 5
Gambar memperlihatkan diagram blok penempatan NM-1000 dalam sistem instrumentasi reaktor TRIGA 2000.
Diagram blok penempatan NM-1000 dalam sistem
sub unitpreamp.
fission chamber
% power trip
HV trip
bar graph% pwr.,
per.
komputerHV
pulsa
scram loop
sub unitmikroprosesor
monitor
NM-1000
linearchart
recorder
reactorhall
control room
Pengukur Daya Reaktor 6
Bahasan :• Detektor Neutron• Mode Pengukuran
Pengukur Daya Reaktor 7
Klasifikasi Detektor Nuklir :1. Detektor Isian Gas
• Kamar Ionisasi (Ionization Chamber)• Proportional Counter• Geiger Muller Counter
2. Detektor Semikonduktor3. Detektor Sintilasi
Efek yang banyak digunakan dalam deteksi radiasi adalah :
Ionisasi : Atom atom dari gas atau bahan solid (mis.semikonduktor) yang ditembus oleh radiasi terionisasi pada tingkat yang proporsional dengan intensitas radiasi.
Eksitasi : Penyerapan radiasi menimbulkan kerlip cahaya atau sintilasi pada bahan tertentu.
Pengukur Daya Reaktor 8
Klasififikasi radiasi pengionberdasarkan cara mengionisasi pada bahan :1. Partikel Bermuatan (proton, elektron, positron, dll)2. Photon (sinar gamma, sinar X)3. Partikel Tak Bermuatan (neutron)
Partikel Bermuatan mengionisasi lingkungannya dan melepaskan energinya ketika melalui bahan
Photon berinteraksi dengan bahan dengan cara :1. Efek Fotolistrik (Photoelectric effect)2. Hamburan Compton (Compton Scattering)3. Produksi Pasangan (Pair Production)
Neutron tidak mengionisasi secara langsung, tetapi menembus bahan sampai menumbuk inti atom dan menghasilkan partikelbermuatan hasil reaksi dan kemudian mengionisasi atom
Pengukur Daya Reaktor 9
Metoda Pendeteksian Neutron(dari buku Radiation Detection & Measurement, Knoll hal 481,chapter 14)
• Neutron dideteksi melalui reaksi nuklir yang menghasilkan partikel bermuatan seperti proton, alpha dan sebagainya (termasuk fission products). • Setiap jenis detektor neutron melibatkan kombinasi dari material target yang dirancang untuk melaksanakan konversi ini bersama dengan detektor radiasi konvensional. • Neutron lambat merupakan hal yang menonjol dalam reaktor saat ini dan banyak peralatan yang dikembangkan untuk daerah energi ini ditujukan pada pengukuran fluks neutron reaktor.
Pengukur Daya Reaktor 10
Neutron Detectors
• Radiation detectors require ionizing radiation that interact with atomic electrons and either ionize or excite atoms
• Neutrons do not interact with electrons, only nuclei
• Therefore must use nuclear reaction in a detector to detect neutrons
Pengukur Daya Reaktor 11
Reaksi Nuklir Dalam Deteksi Neutron Dalam mencari reaksi nuklir yang berguna dalam deteksi neutron, beberapa faktor harus diperhatikan. Dalam banyak aplikasi, medan sinar gamma yang kuat banyak dijumpai bersama neutron sehingga ada pilihan yang berhubungan dengan kemampuan mendiskriminasi terhadap sinar gamma dalam proses pendeteksian neutron :
• Hal penting utama adalah nilai Q (Q value) dari reaksi yang menentukan energi yang dibebaskan dalam reaksi yang mengikuti penangkapan neutron. • Makin tinggi nilai Q, makin besar energi yang diberikan kepada produk produk reaksi, lebih mudah tugas untuk mendiskriminasi terhadap kejadian sinar gamma dengan menggunakan diskriminasi amplituda.
Pengukur Daya Reaktor 12
A. Reaksi 10B(n,) / (The 10B(n,) reaction)
10
105 nB 4
273 Li
10
105 nB 4
2*7
3 Li
Q value
2,792 MeV
2,310 MeV
ground state
excited state
B. Reaksi 6Li(n, ) / (The 6Li(n, ) Reaction)
10
63 nLi 4
231 H
Q value
4,78 MeV
C. Reaksi 3He(n,p) / (The 3He(n,p) Reaction)
10
32 nHe pH 1
131
Q value
0,764 MeV
Pengukur Daya Reaktor 13
D. Neutron-Induced Fission Reactions• Cross section fisi dari 233U, 235U dan 239Pu relatif lebih besar pada energi neutron rendah dan material material ini dapat digunakan sebagai basis detektor neutron lambat. • Satu karakteristik dari reaksi fisi adalah sangat besarnya nilai Q (kira kira 200 MeV) dibandingkan dengan reaksi nuklir lain. Sebagai hasilnya detektor yang didasarkan pada reaksi fisi memberikan luaran pulsa lebih besar dari pada yang disebabkan oleh sinar gamma dan diskriminasi dapat dilaksanakan dengan baik.• Hampir semua nuklida fisil secara alamiah adalah radioaktif alpha dan konsekuensinya setiap detektor yang menggunakan material tersebut akan memperlihatkan sinyal luaran spontan yang disebabkan peluruhan alpha. • Akan tetapi energi dari peluruhan alpha beberapa kali lebih kecil dari energi yang diberikan dalam reaksi fisi dan kejadian ini biasanya dapat didiskriminasi dengan mudah pada persoalan amplitude pulsa.
Pengukur Daya Reaktor 14
Fission Reaction
• The fission reaction can be used to detect thermal energy neutrons
• Fission fragments share approximately 165 MeV of energy and are highly ionizing particles
• Cross sections for U-235 are relatively large for thermal energy neutrons ~ 582 barns
235U + n → FF (165 MeV) + n’s (5 MeV) + ’s (7 MeV)
Pengukur Daya Reaktor 15
Insulator
current or pulsesout
U-235
Fission Fragment
n
Example : Fission Chamber
Pengukur Daya Reaktor 16
Mode Operasi Detektor :
1. Mode Arus2. Mode MSV (Mean Square Voltage)3. Mode Pulsa
Pengukur Daya Reaktor 17
Mode Arus :
detektor I
i(t)
Time
I(t)
t
Ttdtti
TtI ')'(
1)(
Arus rerata :
qw
ErrQI 0
r = event rateQ = Eq/w = charge produced foe each eventE = average energy deposited per eventW = average energy required to produce a unit charge pair (e.g.electron-ion pair)q = 1.6 x 10-19 C
Pengukur Daya Reaktor 18
Mode Arus :
I(t)
t
Io
Untuk iradiasi atas detektor, arus rata-rata dapat ditulis kembali sebagai jumlah arus konstan Io ditambah komponen fluktuasi I(t) seperti pada sketsa
berikut,
• I(t) adalah variabel acak yang tergantung waktu sebagai konsekuensi sifat acak
kejadian radiasi berinteraksi dalam detektor. • Ukuran statistik dari komponen acak adalah varians atau nilai mean square, didefinisikan sebagai rata-rata dari kuadrat beda antara arus fluktuasi I(t) dengan arus rata-rata Io .
• Nilai varians atau mean square diberikan dengan persamaan :
')'(1
'])'([1
)( 20 dtt
TdtItI
Tt
t
Tt
t
Tt
Pengukur Daya Reaktor 19
')'(1
'])'([1
)( 20 dtt
TdtItI
Tt
t
Tt
t
Tt
Standard Deviation :
)()( tt
Statistik : nn
Deviasi Standar dalam jumlah event yang timbul pada kelajuan r dalam waktu pengukuran efektif T, adalah :
rTn Jadi fraksi standard deviation dalam sinyal terukur karena fluktuasi acakdalam waktu kedatangan pulsa :
rTnI
t n 1)(
0
meter pada terbacarerata arus
rpicoammeterespon waktu
terukurarus dalamstandar deviasi )(
0
I
T
t
Pengukur Daya Reaktor 20
Mode MSV :
outpution
chambersquaring
circuitAveraging
qw
ErrQI 0
')'(1
'])'([1
)( 20 dtt
TdtItI
Tt
t
Tt
t
Tt
rTnI
t n 1)(
0
T
rQt
2
)(
Sinyal mean square secara langsung proporsional terhadap laju kejadian r dan sebanding kepada kuadrat muatan Q yang dihasilkan dalam tiap kejadian interaksi.
Sinyal melalui rangkaian yang menahan arus DC dan hanya melewatkan komponen fluktuasi I(t). Dengan menggunakan elemen pengolah sinyal, dihitung rata-rata dari kuadrat amplitudo dari I(t). Langkah proses tersebut :
(Arus rerata pada mode arus)
(Fraksi standar deviasi)
Pengukur Daya Reaktor 21
Mode pulsa dapat memberikan informasi mengenai amplitudo dan pewaktuan dari kejadian individu. Sinyal pulsa yang dihasilkan dari kejadian tunggal tergantung pada karakteristik rangkaian yang menghubungkan detektor (umumnya : preamplifier). Rangkaian penyederhanaan :
Mode Pulsa :
detektor C R V(t)
• Jika suatu preamplifier dihubungkan ke detektor, maka R adalah resistansi masukannya dan C adalah jumlah kapasitansi dari detektor, kabel yang digunakan untuk menghubungkan detektor ke rangkaian dan kapasitansi masukan dari preamplifier-nya sendiri. • Tegangan V(t), atas beban R adalah sinyal tegangan yang fundamental dari suatu mode pulsa. Dua operasi terpisah dapat diindentifikasi tergantung pada nilai relatif dari konstanta waktu (time constant) dari rangkaian pengukur. Untuk analisis rangkaian sederhana, konstanta waktu ini diberikan sebagai hasil kali R dan C; atau = R.C.
Pengukur Daya Reaktor 22
V(t)
t
V(t)
V(t)
dttiQ )(
tc kasus 1 : RC << tc
V(t) = R i(t)
kasus 2 : RC >> tc
Vm ax = Q / C
(a)
(b)
(c)
G ambar 1. (a) Luaran arus dari detektor(b) Tegangan V(t) dengan rangkaian beban konstanta waktu kecil(c) Tegangan V(t) untuk rangkaian beban konstanta waktu besar
Karena kapasitansi biasanya tetap, amplitudo dari pulsa sinyal secara langsung proporsional terhadap muatan yang dihasilkan dalam detektor, dan diberikan dengan pernyataan :
C
QV max
Pengukur Daya Reaktor 23
• Kesebandingan antara Vmax dan Q terpelihara hanja
jika kapasitansi C tetap konstan.
• Dalam banyak detektor, kapasitansi yang melekat terbentuk oleh ukuran detektor dan bentuknya yang terjamin,.
• Dalam detektor jenis lain (detektor semikonduktor), kapasitansi dapat berubah dengan variasi parameter dalam operasi normal. Dalam hal ini, pulsa-pulsa tegangan dengan amplitudo berbeda dapat terhasilkan dari kejadian-kejadian dengan nilai Q yang sama.
• Dalam usaha untuk menjaga informasi dasar yang dibawa oleh nilai Q, suatu jenis rangkaian penguat awal (preamplifier) yang disebut sebagai charge sensitive preamplifier telah banyak digunakan secara luas.
C
QV max
Pengukur Daya Reaktor 24
• Penguat awal ditempatkan sedekat mungkin dengan detektor, selalu diinginkan untuk meminimalkan beban kapasitif atas detektor, oleh karena itu kabel penghubung yang panjang antara detektor dan penguat awal harus dihindarkan sedapat mungkin. Satu fungsi dari penguat awal adalah mengahiri kapasitansi secepat mungkin hal itu memaksimalkan signal to noise ratio.
• Penguat awal juga sebagai penyepadan impedansi, memberikan impedansi masukan yang tinggi untuk detektor untuk meminimalkan pembebanan, disamping memberikan impedansi luaran yang rendah untuk mengemudikan komponen rangkaian selanjutnya.
• Penguat awal tidak memberikan pembentukan pulsa, dan luarannya pulsa linear. Rise time dari pulsa luaran dipelihara secepat mungkin, konsisten dengan charge collection time dalam detektor sendiri. Decay time dari pulsa dibuat cukup besar biasanya 50 –100 mikrodetik.
Pengukur Daya Reaktor 25
Secara historis jenis voltage sensitive lebih konvensional dalam banyak aplikasi elektronik dan merupakan konfigurasi sederhana yang memberikan pulsa luaran yang amplitudonya sebanding dengan amplituda tegangan pulsa yang diberikan sebagai masukannya.
Jika time constant dari rangkaian masukan (kombinasi paralel dari kapasitansi dan resistansi masukan) cukup besar dibandingkan dengan charge collection time maka pulsa masukan akan mempunyai amplitudo sama dengan :
C
QV max
Preamplifier :• Voltage Sensitive Preamplifier• Charge Sensitive Amplifier
Pengukur Daya Reaktor 26
Pengukuran Neutronik (NM-1000 & NP-1000)
Dalam reaktor nuklir termal, kebanyakan daya dibangkitkan melalui fisi yang disebabkan oleh neutron lambat. Oleh karena itu sensor nuklir yang merupakan bagian dari kontrol reaktor atau sistem keselamatan umumnya didasarkan pada detektor yang respon utamanya pada neutron lambat.
Kebanyakan sensor neutron untuk detektor adalah jenis isian gas. Keuntungan dalam aplikasi ini termasuk sifat diskriminasi terhadap sinar gamma yang melekat terdapat pada setiap detektor isian gas, stabilitas jangka lama, dan ketahanannya terhadap kerusakan radiasi.
Pengukur Daya Reaktor 27
NM-1000• NM-1000 merupakan sistem berbasiskan mikroprosesor Z80, sistem terbagi dalam 2 susunan sub unit yaitu sub-unit penguat awal (preamplifier) dan sub-unit mikroprosesor yang dapat ditempatkan secara berjauhan.
• Komunikasi data dan sinyal kontrol di antaranya ditransmisikan melalui pasangan kabel terlindung. Informasi hasil pengamatan diolah untuk setiap basis waktu 200 milidetik dan hasil olahan ditampilkan melalui tampilan lokal dari sub unit mikroprosesor.
• Selain itu NM-1000 dilengkapi dengan luaran serial dalam mode current loop dengan kecepatan 4800 baud untuk transmisi semua kanal pengukuran NM-1000 melalui pasangan kabel tunggal.
• Keseluruhan kanal pengukuran memberikan jangkauan lebar secara logaritmik dan linear, mencakup daerah pengukuran fluks neutron dari tahap
sumber sampai tahap daya penuh.
Pengukur Daya Reaktor 28
AC Power Module
+15 VPwr Supp.
filterassy.
filterisolator
fet switch preamp discrm. -15 VPwr Supp.
HVPwr Supp.
HV PwrDistrr.
senselogic
Counter #2
Counter #1
CalibrateGenerator
preampbandpassfilter
true RMSdetector
V/Fconverter
Calibratelogic
de
tect
or
AC
commUA
RT TSP
TSP
sub unit preamplifier
preamplifier (PA15)
Campbell rectifier
counter / transmitter
Pengukur Daya Reaktor 29
Informasi sebagai luaran dari kanal pengamatan fluks neutron ditampilkan secara simultan pada tampilan lokal pada sub unit mikroprosesor dan pada panel bar graph untuk jarak jauh (remote).
Luaran analog dalam bentuk arus 4 – 20 mA untuk pengukuran NM-1000 terdiri dari :
Luaran untuk laju cacah ( 1 s.d 106 cps) Luaran untuk daya jangkau lebar (2 X 10-8 s.d. 120 %) Luaran untuk perioda, -30 s.d. 3 detik Luaran untuk daya dalam % Luaran untuk linear multirange (2 X 10-8 s.d. 120 %)
- Mantissa- Exponent
Pengukur Daya Reaktor 30
NM1000 :Detektor fission chamber
• Reaksi fisi dapat juga disediakan sebagai cara konversi neutron lambat produk reaksi pengion sehingga dapat dideteksi dengan cara konvensional.
• Satu karakteristik yang menonjol dari reaksi fisi adalah jumlah energi yang besar (200 MeV) dibebaskan dalam reaksi, sekitar 160 MeV muncul sebagai energi kinetik dari fragmen fisi.
• Oleh karena itu reaksi fisi yang disebabkan neutron dapat diharapkan menjadi lebih besar dalam magnitude dari pada reaksi lainnya atau kejadian lain karena latar belakang atau kontaminasi detektor. Pada kondisi tersebut laju latar belakang yang rendah bisa dicapai dan cacah neutron secara praktis dapat dilaksanakan pada laju cacah yang rendah.
Pengukur Daya Reaktor 31
• Metoda mengurangi sensitivitas gamma, menggunakan mode MSV. Mode ini dikenal dengan teknik Campbell, mendapatkan sinyal proporsional terhadap mean square dari fluktuasi arus ion chamber.
• Sinyal ini sebanding dengan laju pulsa rerata dan kuadrat dari muatan ionisasi yang terjadi tiap pulsa. Karena pulsa yang terjadi karena neutron menghasilkan muatan lebih besar dari sinar gamma, sinyal mean square akan berbobot komponen neutron dengan kuadrat dari perbandingan muatan neutron terhadap gamma.
• Peningkatan sensitivitas terhadap neutron merupakan keuntungan dalam fission chamber.
• Operasi mode MSV berguna pada daya menengah reaktor dan dalam kontrol kanal jangkau lebar dimana satu detektor memberikan masukan kepada instrumentasi yang beroperasi dalam mode pulsa, mode MSV atau mode arus tergantung pada tingkat fluks neutron yang diukur.
T
rQt
2
)(
Pengukur Daya Reaktor 32
Pengukuran daya dengan NM-1000 terbagi dalam 10 dekade menggunakan 1 buah detektor fission chamber.
• Tujuh dekade pertama menggunakan teknik laju cacah (count rate); • Tiga dekade terakhir menggunakan teknik Campbell (MSV), yaitu daya reaktor berbanding dengan kuadrat nilai RMS (Root Mean Square) bagian sinyal AC dari luaran detektor fission chamber. Rangkaian Campbell memroses sinyal RMS dari detektor dan mengubahnya menjadi untaian pulsa yang dihitung oleh pencacah (counter). Dengan menggabungkan kedua teknik, NM-1000 dapat mencakup 10 dekade pengukuran.
10 -8 % 10 -1 % 10 2 %
Range Pengukuran berdasarkan Mode
modecount rate
modeCampbell
7 dekade 3 dekade
Pengukur Daya Reaktor 33
Daerah laju cacah : Daya dalam % = [Cacah/s] X Konstanta daya untuk laju cacah
Daerah Campbell : Daya dalam % = [Cacah Campbell/s] X Fak. linearisasi X Konst.daya
untuk Campbell
Untuk menghitung daya reaktor dua persamaan digunakan dalam NM-1000 :
Pengukur Daya Reaktor 34
overlap
Campbell regionCount Rate region
Count Per Sec x 105
Per
cent
P
ower
1,2 x 106
1 x 10-1
1 x 10-2
1 x 100
Jangkau ukur NM-1000 Sekitar CrossOver
Pengukur Daya Reaktor 35
Perioda reaktor menginformasikan waktu yang diperlukan oleh reaktor berubah dayanya sebesar ‘e’ (2,718..) kali. Untuk penentuan perioda reaktor, perangkat lunak NM-1000 menggunakan laju perubahan daya dalam % (percent power rate of change) dalam satuan DPM (Decade Per Minute) dengan rumusan sebagai berikut[4] :
Rate of change = log (% power) – log (% power 200 msec ago) * 300
Konstanta 300 digunakan untuk mengubah laju perubahan (rate of change) tiap 200 milidetiik menjadi laju perubahan per menit.
Untuk mengubah satuan laju perubahan menjadi perioda, digunakan persamaan[4] :
Period = 26,0576 / rate of change DPM
Pengukur Daya Reaktor 36Foto Fission Chamber
Pengukur Daya Reaktor 37
Konektor pada FC yang dibongkar
Pengukur Daya Reaktor 38
Pengkawatan Fission Chamber dengan preamp PA5
Pengukur Daya Reaktor 39
Preamp (PA15) untuk detektor FC
Pengukur Daya Reaktor 40
Mr. Didi Gayani,
There is one more point I wish to make to you regarding the changes betweenyour original PA-15 and the new ones we have sent you. The DiscriminatorVoltage value is very different from PA-15 to PA-15, even in new onesmanufactured at the same time. Refer to the Schematic and you can see thateach PA-15 will require a true Discriminator Curve to be generated. To dothis you must attach the detector, and set the Discriminator voltage tovarious values and generate a curve. This procedure is outlined in yourNM-1000 manual. You must do this ANYTIME you change the PA-15.
The Discriminator values set by us at the factory for the two new PA-15's wesent you are as follows:
Serial Number T0105979 set at 0.689VDCSerial Number T0105980 set at 0.100VDC
Also, We would very much like to get our PA-15 sent back to us. This is theone we first shipped you in December. Please ship this PA-15 to usimmediately.____________________________John FairclothElectrical EngineerGeneral Atomics TRIGA Reactors(858) 455-2898(858) 455-3170 fax
Pengukur Daya Reaktor 41
NP-1000 dan NPP-1000
• NPP-1000 dan NPP-1000 merupakan electrometer yang mengukur arus keluar dari detektor kamar ionisasi (Ion Chamber) sebagai detektor fluks neutron, hanya saja NPP-1000 dilengkapi dengan fasilitas pengukuran total fluks yang biasa dimanfaatkan dalam instrumentasi reaktor yang mempunyai fasilitas pulsing [3].
• Instrumentasi TRIGA 2000 memiliki kedua unit tersebut tetapi keduanya identik digunakan sebagai pengukur daya linear untuk tahap daya tinggi.
• Operasi dengan mode arus dilakukan dalam penggunaan ionization chamber. Jangkau ukur arus untuk NP-1000 adalah dari 10-9 A sampai dengan 10-3 A.
• NP-1000 dan NPP-1000 dilengkapi dengan fasilitas luaran trip dan relai manakala pengukuran daya lebih besar dari 110 % atau tegangan tinggi detektor menjadi lebih rendah dari batas yang ditentukan.
Ini tambahan :
Pengukur Daya Reaktor 42
Blok Pengukuran Dengan Detektor IC (Mode Arus)
PicoAmmeter
meter /DPM
IonizationChamber
PengolahSinyal
Penampil
luaran
arus , tegangan 888
0 100
HighVoltage
arus
RangkaianTrip
RangkaianTrip
Pengukur Daya Reaktor 43
Gambar memperlihatkan diagram blok penempatan NP-1000 atau NPP-1000 dalam sistem. Luaran dari NP-1000 dapat diakuisisi oleh komputer melalui perangkat interface.
NP-1000
ionization chamber
% power trip
HV trip
bar graph% power
komputer monitor
Teg. Tinggi
arus DC
scram loop
Diagram blok penempatan NP-1000 dalam sistem
Pengukur Daya Reaktor 44
Compensated Ion Chamber (CIC).
• Untuk menekan sinyal radiasi gamma adalah menggunakan kompensasi sinar gamma secara langsung. Dalam detektor yang khusus dikenal sebagai Compensated Ion Chamber (CIC).
• Detektor CIC secara tipikal menggunakan boron-lined ion chamber beroperasi dalam mode arus. Karena nilai Q yang jauh lebih rendah dari reaksi yang disebabkan neutron, interaksi neutron dalam boron-lined chamber menghasilkan besarnya satu tingkat lebih rendah dari kejadian sebab neutron dalam fission chamber (uranium-lined chamber).
• Oleh karena itu efektifitas operasi mode MSV untuk boron lined chamber dalam mendiskriminasi sinar gamma menjadi berkurang.
• Pendekatan alternatif dalam penggunaan CIC diketahui akan lebih efektif dalam mengurangi kontribusi gamma dalam boron-lined chamber daripada menggunakan mode operasi MSV.
Pengukur Daya Reaktor 45
Identical unlined
chamberBoron-linedion chamber
current difference
I 1 2
signal = I1 - I2
Prinsip kerja CIC
Menggunakan ion chamber ganda dengan arus ion bebas diambil secara terpisah. Satu chamber berlapis boron, sedangkan satu lagi chamber tanpa lapisan boron. Arus I1 dari chamber berlapis boron terdiri dari jumlah arus
karena interaksi neutron dan interaksi sinar gamma dalam dinding chamber. Arus I2 dari chamber yang tak berlapis boron hanya menunjukkan
dari kontribusi sinar gamma. Dengan mengambil selisih antara 2 arus tersebut, maka sinyal arus yang terjadi secara prinsip hanya sebanding dengan kontribusi neutron.
I
Pengukur Daya Reaktor 46
n Compensated Ion Chamber γ
γ
e
e
+ voltage
- voltage
0 voltage
Current out+ -
+ -
Current out = i+n + i+γ + i-γ
= i+n
Pengukur Daya Reaktor 47
Kegiatan Perbaikan Detektor Sintilasi Di Ruangan Dengan Humiditas Rendah
Pengukur Daya Reaktor 48
Ini juga tambahan :
Rangkaian Kontrol
Motor Penggerak BatangKendali
Electromagnet
Batang Kendali(control rod )
SinyalScram
SinyalScram
PowerSupply
SinyalScram
SinyalScram
arus listrik
arus listrik
+
-
Prinsip Dasar Scram untuk Proteksi Keselamatan
diaktifkan sinyalscram
Gambar terlihat ketika elektromagnet diaktifkan
Pengukur Daya Reaktor 49
Selesai