Pada tanggal 25 Juni 2024, Departemen Teknik Nuklir dan Teknik Fisika Universitas Gadjah Mada (UGM) [...]  Selengkapnya

Victor Precheur, mahasiswa dari IMT Atlantique, Perancis, berbagi pengalamannya selama mengikuti program [...]  Selengkapnya

Di dunia pendidikan, pengalaman praktis sangat penting untuk mengaplikasikan teori yang dipelajari [...]  Selengkapnya

Departemen Teknik Nuklir dan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada (UGM) melaksanakan [...]  Selengkapnya

Sudah lebih dari 1 dasawarsa Departemen Teknik Nuklir dan Teknik Fisika (DTNTF) Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada melaksanakan Tri Dharma Perguruan Tinggi di bidang Keamanan Nuklir. Dalam pelaksanaannya DTNTF, khususnya Program Studi Teknik Nuklir, telah bekerja sama dengan banyak organisasi, baik nasional maupun internasional. Salah satu mitra nasional adalah Kepolisian Daerah Daerah Istimewa Yogyakarta (Polda DIY), khususnya Satuan Brigade Mobil (Sat Brimob).

Dalam rangka meningkatkan kerjasama dengan Sat Brimob DIY, pada hari Rabu tanggal 18 Januari 2023, Ketua DTNTF, Dr. Alexander Agung, telah memimpin tim untuk mengunjungi Markas Komando Brimob di Baciro. Kunjungan 6 orang dosen Teknik Nuklir (TN) yang berkecimpung di bidang Keamanan Nuklir tersebut diterima oleh Wadansat Brimob DIY, AKBP R. Kokok Subiantoro, S.H., M.H. Kunjungan ini merupakan kunjungan resmi pertama dari tim DTNTF ke Mako Brimob dalam rangka menindak lanjuti diskusi saat para anggota Brimob DIY mengikuti pelatihan Keamanan Nuklir di DTNTF sejak 2018.

Pada kesempatan tersebut, Wadan Detasemen Gegana Kompol Suripto beserta jajarannya berkenan untuk menunjukkan dan menjelaskan peralatan dan kemampuan dari satuan Kimia, Biologi dan Radioaktif (KBR) Brimob DIY. Peralatan yang digelar merupakan peralatan untuk deteksi radiasi, deteksi bahan kimia, penentuan jenis radionuklida, dekontaminasi radiasi dan proteksi staf saat melakukan penanganan radionuklida, dll. Tim DTNTF sangat terkesan dengan kelengkapan serta kemampuan para personil KBR dalam mengoperasikan peralatan-peralatan yang dimiliki.

Diskusi antara tim DTNTF dengan satuan KBR berlangsung dengan intens dalam rangka menggali potensi peningkatan kerjasama ke depan. Dalam diskusi tersebut, tim DTNTF mencoba menggali masalah-masalah yang dihadapi oleh satuan KBR sampai saat ini. Dalam menanggapi hal itu, satuan KBR menyampaikan secara garis besar adanya kendala dalam pengetahuan anggota tentang nuklir, pedoman teknis dalam melakukan deteksi radionuklida dan dekontaminasinya, kalibrasi peralatan, pengelolaan limbah dll. Untuk menindaklanjutinya, Ketua DTNTF telah bersepakat dengan Wadansat Brimob DIY untuk melakukan pertemuan lanjutan.

 

Universitas Gadjah Mada, berdasarkan kalender akademik tahun ajaran 2021/2022 dijadwalkan untuk menyelenggarakan [...]  Selengkapnya

Departemen Teknik Nuklir dan Teknik Fisika akan mengadakan Workshop Akademik pertama. Berbeda dengan kegiatan webinar pada umumnya, workshop akademik memiliki luaran seperti sebagai topik tugas akhir, topik kerja praktik, judul lomba keilmiahan baik Lomba Karya Tulis Ilmiah (LKTI) atau Program Kreativitas Mahasiswa (PKM), atau berupa proposal bisnis yang dapat memasuki tahap inkubasi bisnis.

Pada Workshop Akademik #1, pemateri adalah Bapak Ir. Susetyo Hario Putero, M.Eng dengan materi “Sinergi Mata Kuliah Kewirausahaan Berbasis Teknologi dengan Paragon Youth innovation Academy”. Bagi yang ingin berpartisipasi, bisa mengisi pendaftaran di ugm.id/workshopJANUARI sebelum tanggal 22 Januari 2022.

Pelaksanaan: 

1. Penyetakan

 [...]  Selengkapnya

Dr. Widya Rosita, dosen Departemen Teknik Nuklir dan Teknik Fisika UGM, dan tim berhasil mempublikasikan hasil penelitian pada jurnal internasional Journal of Environmental Chemical Engineering edisi ke 8 pada tahun 2020. Penelitian ini berjudul Sequential particle-size and magnetic separation for enrichment of rare-earth elements and yttrium in Indonesia coal fly ash (Terjemahan literal: Pemisahan partikel sekuensial dan magnetic untuk pengayaan logam tanah jarang dan yttrium dari Abu hasil pembakaran batu bara di Indonesia).

Kebutuhan akan logam tanah jarang (rare-earth elements) dan yttrium di dunia hingga saat ini terus meningkat. Hal ini disebabkan oleh pentingnya logam-logam tersebut dalam proses manufaktur semikonduktor dan perangkat elektronik yang kita gunakan sehari-hari. Dengan kebutuhan akan logam tanah jarang yang tinggi, ketersediaan logam tanah jarang menjadi sangat terbatas. Penelitian-penelitian sebelumnya telah menemukan bahwa abu buangan dari hasil pembakaran batu bara memiliki kandungan logam tanah jarang dan yttrium yang cukup signifikan. Karena logam tanah jarang merupakan elemen yang tidak volatil, maka pola distribusi keberadaan logam tanah jarang di abu sisa pembakaran akan sama dengan pola distribusi di batu bara.

Abu (fly ash) limbah pembakaran batu bara dihasilkan di banyak pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) di Indonesia. Selama ini, abu tersebut digunakan sebagai material campuran di industri semen dan digunakan juga untuk membuat geopolimer. Selama ini, logam tanah jarang yang terdapat di abu batubara tidak diproses ulang dan diambil kembali. Abu bekas pembakaran batubara di Indonesia memiliki kandungan logam tanah jarang sebesar 38% dengan pola distribusi pengayaan tinggi. Dr. Widya Rosita dan tim melakukan penelitian untuk dapat memproses ulang dan mengambil kandungan logam tanah jarang yang terdapat di abu pembakaran batu bara di Indonesia [1]. Sebelum diambil kembali, logam tanah jarang yang terdapat di abu tersebut harus diperkaya kandungannya terlebih dahulu.

Gambar 1. Observasi kandungan abu sisa pembakaran batu bara dari PLTU Tuban, [...]  Selengkapnya

Muhammad Farid Khandaq, mahasiswa Teknik Nuklir Angkatan 2014 saat itu yang sekarang menjadi alumni, dibimbing oleh Dr. Andang Widi Harto dan Dr. Alexander Agung berhasil melakukan desain konseptual reaktor luar angkasa Indonesia. Penelitian tersebut didiseminasikan dalam Jurnal Internasional bereputasi Progress in Nuclear Energy pada tahun 2020, dengan judul artikel Conceptual Core Design Study for Indonesian Space Reactor (ISR).

Pengembangan ilmu angkasa adalah hal yang penting dilakukan demi masa depan umat manusia. Badan antariksa Amerika Serikat, NASA, berencana mengirimkan kembali 5-10 astronot ke luar angkasa dalam beberapa tahun ke depan. Tidak hanya bermanfaat dalam kaitannya dengan perkembangan ilmu pengetahuan, penjelajahan luar angkasa juga menarik untuk dilakukan untuk mencari pertambangan mineral yang diperlukan di bumi.

Reaktor luar angkasa atau space reactor mempunyai karakteristik yang unik, yaitu mempunyai densitas daya yang besar, harga terjangkau dan kemampuan adaptasi di lingkungan ekstrim. Reaktor ini bermanfaat sebagai sumber energi di luar angkasa ketika tidak ada sumber energi lain yang bisa digunakan. Penting untuk diperhatikan bahwa penggunaan material radioaktif di luar angkasa ini tetap menjadi pertimbangan pengawasan PBB.

Artikel tersebut mendeskripsikan desain ISR dalam cakupan fase desain konseptual. Dalam penelitian tersebut, untuk menanggulagi isu perjanjian non-proliferasi nuklir untuk persyaratan reaktor luar angkasa, reaktor ini didesain dengan menggunakan highly enriched uranium (HEU) atau uranium berpengayaan tinggi, namun dengan tingkat pengayaan yang lebih rendah dari desain yang sudah ada. Bahan bakar uranium nitrat (UN) dengan nitrogen alam digunakan sebagai bahan bakar untuk mengurangi biaya pembuatan reaktor. Kemudian, ISR ini didesain dengan geometri dalam bentuk silinder berlubang atau anulus, dan aliran pendingin di dalam kanal anulus dari setiap pin bahan bakar. Desain pin bahan bakar seperti ini memungkinkan laju aliran pendingin untuk bervariasi di tiap pin bahan bakar, sehingga distribusi suhu reaktor dalam arah radial bisa terdistribusi secara merata.

Gambar 1 menunjukkan skema sederhana dari proses instalasi reaktor. Sebanyak 61 pin bahan bakar disusun menjadi blok heksagonal setebal 0.1 cm. Bagian yang kosong diantara susunan pin bahan bakar dan blok teras reaktor diisi dengan material Mo-30Re. Insulasi berlapis setebal 0.25 cm ditempatkan di luar permukaan dari blok teras reaktor untuk mengurangi transfer panas dari teras reaktor ke reflektor radial. Temperatur yang tinggi pada reflektor radial tentu harus dihindari karena akan mengganggu performa drum pengendali reaktivitas reaktor.

Gambar 1. Susunan perangkat bakar dari ISR

Gambar 2 mengilustrasikan detail geometri dari tampang lintang ISR. Massa total bahan bakar dalam ISR diestimasikan sejumlah 155.65 kg. Ditambah dengan blok teras, reflektor, drum pengontrol reaktivitas dan material lain, total massa reaktor ISR diestimasikan seberat 447.12 kg.

Desain yang sudah dibuat dalam Gambar 1 dan Gambar 2 diuji melalui perhitungan dan simulasi reaktor menggunakan beberapa perangkat lunak standar analisis reaktor.  Dalam eksperimen tersebut, variasi pengayaan uranium dilakukan serta rasio dimensi reaktor juga diuji. Selain itu, pengaruh ketebalan reflektor dan desain drum pengontrol juga dipelajari. Setelah itu, varias tersebut akan diuji berdasar aspek analisis neutronik dalam reaktor serta beberapa scenario kecelakaan juga disimulasikan.

Gambar 2. Tampang lintang dari ISR

Hasil dari analisis desain tersebut didapat bahwa pada kondisi dingin, ISR mempunyai reaktivitas berlebih sebesar 4023 pcm. Dalam kondisi operasi ISR mempunya reaktivitas berlebih dan margin shutdown sebesar 3276 pcm dan -5584 pcm. Penggunaan rhenium dan campuran material Mo-30Re bermanfaat ketika terjadi kecelakaan yang menyebabkan reaktor terendam dalam air. Nilai reaktivitas ketika reaktor dimatikan dan terendam dalam air adalah -2589 pcm ketika menggunakan material tersebut dan 1175 pcm ketika tidak menggunakannya.

Nilai koefisien reaktivitas suhu dan void pada ISR keduanya negatif. Artinya, pada reaktor mempunyai fitur keselamatan melekat dan tidak rentan pada kecelakaan reaktivitas. Dari simulasi operasi reaktor selama 10 tahun, ISR masih memiliki reaktivitas berlebih pada tahun 10. Hal ini berarti reaktor ini akan bertahan lebih dari 10 tahun tanpa perlu pengisian bahan bakar nuklir.

Dalam simulasi kecelakaan seperti terendamnya reaktor dalam air dingin (air tawar atau air laut), ISR memiliki performa yang bagus untuk mempertahankan kondisi aman dan selamat. Dari analisis yang sudah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan bahwa desain konseptual reaktor ISR ini sudah memenuhi persyaratan desain yang ditentukan.

 

Untuk pertanyaan atau penjajakan kolaborasi penelitian, bisa berkorepondensi lansung dengan:

Dr. Ir. Alexander Agung, S.T., M.Sc.

Departemen Teknik Nuklir dan Teknik Fisika, Universitas Gadjah Mada

Email: aagung@ugm.ac.id

 

Referensi

• ---

  Farid

 [...]  Selengkapnya