Analisis Tingkat Sirkulasi Alamiah pada Liquid Metal Fast Breeder Reactor dengan Pendingin Na, NaK, Pb dan Pb-Bi

Telah dilakukan analisis tingkat sirkulasi alamiah pada LMFBR (Liquid Metal Fast Breeder Reactor) dengan bahan pendingin Na, NaK, Pb dan Pb-Bi. Perhitungan neutronik dan termalhidrolik pada penelitian ini menggunakan program DTRIDI berbasis delphi7 yang merupakan program simulasi untuk desain teras tiga dimensi (xyz). Teras LMFBR dirancang dengan bahan bakar UN-PuN dan beroperasi pada daya 150 MWth. Simulasi diawali dengan perhitungan neutronik yang memberikan hasil faktor multiplikasi neutron yang digunakan untuk perhitungan termalhidrolik sehingga diperoleh distribusi temperatur dan penurunan tekanan. Analisis tingkat sirkukasi alamiah dilakukan dengan pendekatan kuasistatik, dimana laju aliran massa pendingin total diturunkan secara bertahap untuk mensimulasikan hilangnya daya pompa pada keadaan kecelakaan ULOF (Unprotected Lost Of Flow). Tingkat sirkulasi alamiah diperoleh dari grafik perpotongan antara pressure drop dan driving head sebagai fungsi dari laju alir pendingin total. Sirkulasi alamiah tercapai lebih cepat pada penggunaan bahan pendingin Pb dan Pb-Bi yaitu sekitar 27,5 % dari laju aliran pendingin mula-mula, sedangkan untuk penggunaan pendingin Na dan NaK hampir tidak terjadi sirkulasi alamiah yang berarti reaktor dalam keadaan bahaya jika terjadi kecelakaan ULOF.Kata kunci: sirkulasi alamiah, LMFBR, ULOF, Na, NaK, Pb, Pb-Bi

Distribusi Arah Vertikal Butiran Hujan dari Hujan Stratiform di Kototabang dari Pengamatan Micro Rain Radar (MRR)

Distribusi ukuran butiran hujan atau raindrop size distribution (RSD) arah vertikal hujan stratiform dari ketinggian 0,45 km hingga 4,65 km di atas permukaan tanah di Kototabang, Sumatera Barat (0,20o LS; 100,32o BT; 865 m di atas permukaan laut ), telah diteliti melalui pengamatan Micro Rain Radar (MRR) selama Januari 2012 sampai Agustus 2016. RSD dari MRR dimodelkan dengan distribusi gamma dan parameternya didapatkan menggunakan metode momen. Pertumbuhan RSD dari hujan stratiform pada ketinggian 3,9 – 3,4 km sangat kuat untuk semua ukuran butiran, yang menandakan daerah melting layer di Kototabang. Di bawah daerah melting layer terjadi penurunan konsentrasi butiran berukuran kecil dan peningkatan konsentrasi butiran besar. Hal ini diperkirakan disebabkan oleh proses evaporasi dan updraft pada butiran kecil dan coalescence yang teramati pada hujan stratiform dengan intensitas tinggi. Hal ini juga ditandai dengan perubahan parameter gamma dan koefisien persamaan Z-R (Z=ARb) terhadap penurunan ketinggian. Dengan demikian, asumsi persamaan Z-R yang konstan untuk setiap ketinggian bagi hujan stratiform pada radar meteorologi khususnya di Kototabang kurang akurat.Kata kunci: Hujan stratiform, Kototabang, Micro Rain Radar (MRR), raindrop size distribution (RSD)

Pengaruh Variasi Panjang Serat Ampas Tebu dan Serbuk Kulit Buah Kakao Terhadap Sifat Fisis, Mekanis, dan Konduktivitas Termal Papan Partikel

Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan limbah ampas tebu dan kulit kakao untuk pembuatan papan partikel dengan memvariasikan panjang serat tebu 1 sampai 5 cm dan serbuk kulit kakao yang lolos ayakan 60 mesh dengan perbandingan massa 50:50 menggunakan perekat isosianat sebanyak 16% dari massa sampel. Pengujian yang dilakukan yaitu uji fisis berupa densitas, kadar air, dan daya serap air. Uji mekanis berupa kuat lentur dan kuat patah serta uji konduktivitas termal. Hasil pengujian didapatkan nilai densitas berkisaran antara 0,95 - 1,3 g/cm3, nilai kadar air 0,100 - 0,135% dan nilai daya serap air 0,205 - 0,605%. Nilai kuat lentur berkisaran 6270 - 10800 kg/cm2, nilai kuat patah 17800 - 27500 kg/cm2, nilai konduktivitas termal berkisaran 0,00701 - 0,00924 W/mºC. Dari hasil dapat disimpulkan bahwa panjang serat ampas tebu mempengaruhi nilai uji fisis, mekanis, dan konduktivitas termal papan partikel. Papan partikel yang dihasilkan sudah memenuhi SNI 03-2105-2006, namun pada pengujian mekanis uji kuat lentur nilai yang dihasilkan belum memenuhi standar dan nilai densitas papan yang didapatkan lebih tinggi dari standar.Kata kunci: serbuk kakao, papan partikel, konduktivitas termal.

Rancang Bangun Sistem Monitoring dan Kontrol Temperatur Pemanasan Zat Cair Menggunakan Sensor Inframerah MLX90614

Telah dirancang sistem monitoring dan kontrol temperatur zat cair menggunakan sensor inframerah MLX90614. Sistem bekerja berdasarkan prinsip penginderaan radiasi inframerah yang dipancarkan objek. Radiasi inframerah yang dindera sensor MLX90614 diubah menjadi sinyal listrik. Sinyal kemudian diolah oleh mikrokontroler yang ada pada modul Arduino Uno R3 dengan bahasa pemrograman IDE Arduino. Hasilnya berupa nilai temperatur yang ditampilkan pada LCD (liquid crystal display). Hotplate dimatikan secara otomatis melalui relay (sebagai saklar on/off) ketika temperatur zat cair mencapai nilai tertentu yang diinginkan. Nilai temperatur acuan diset ke dalam program melalui keypad. Berdasarkan pengujian terhadap sistem yang telah dibangun dan analisis data yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa alat dapat mengukur temperatur zat cair secara non-contact dengan akurasi sebesar 99,24% atau error (ketidaktepatan) sebesar 0,76% dibanding termometer air-raksa. Nilai tersebut diperoleh dengan kondisi sensor MLX90614 ditempatkan dalam tabung PVC pada jarak 4 mm dari ujung tabung.Kata Kunci : hotplate, inframerah, MLX90614, temperatur, zat cair

Analisis Neutronik pada Reaktor Cepat dengan Variasi Fraksi Pengayaan Bahan Bakar UN-PuN, UC-PuC dan MOX

Telah dilakukan penelitian tentang analisis neutronik pada reaktor cepat dengan memvariasikan fraksi pengayaan pada bahan bakar UN-PuN, UC-PuC dan MOX. Analisis ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perubahan fraksi pengayaan (enrichment) terhadap karakteristik neutronik pada reaktor cepat berpendingin Pb-Bi. Penelitian dilakukan secara simulasi komputasi menggunakan kode FIITB.CHI yang dikembangkan dalam bahasa pemrograman Delphi 7.0 untuk geometri teras 3D XYZ dengan variasi pengayaan berkisar antara 11%-20%. Penelitian dilakukan dengan mengamati parameter-parameter neutronik yaitu faktor multiplikasi neutron dan distribusi fluks neutron. Hasil analisis menunjukkan bahwa variasi fraksi pengayaan memberikan karakteristik neutronik yang berbeda-beda pada ketiga jenis bahan bakar. Untuk mencapai kondisi kritis bahan bakar MOX memerlukan fraksi pengayaan yang paling besar yaitu 14%-16% dibandingkan dengan bahan bakar UN-PuN sebesar 12%-14% dan bahan bakar UC-PuC sebesar 13%-15%. Distribusi fluks neutron pada grup energi rendah (grup ke-3 dan ke-4) didapatkan nilai fluks neutron yangpaling tinggi terutamauntuk bahan bakar MOX, sedangkan untuk neutron energi tinggi (grup ke-6 dan ke-7) didapatkan fluks neutron yang rendah terutama untuk jenis bahan bakarUC-PuC. Semakin tinggi energi neutronnya akan didapatkan fluks neutron lebih besar di energi neutron rendah.Kata kunci: Reaktor cepat, UN-PuN,UC-PuC, MOX, fraksi pengayaan, faktor multiplikasi neutron dan distribusi fluks neutron.

Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Banjir Berdasarkan Tingkat Kekeruhan Air Hulu Sungai dengan Turbidity Sensor SEN0189 dan Transceiver nRF24L01+

Telah dilakukan rancang bangun sistem peringatan dini banjir berdasarkan tingkat kekeruhan air hulu sungai dengan turbidity sensor SEN0189 dan transceiver nRF24L01+. Alat yang dirancang terbagi menjadi unit transmitter dan unit receiver. Unit transmitter terdiri dari turbidity sensor SEN0189, modul Arduino UNO R3 dan transceiver nRF24L01+. Unit receiver terdiri dari LCD, transceiver nRF24L01+, modul Arduino UNO R3 dan buzzer. Sensor mengindra tingkat kekeruhan air kemudian nilainya ditransmisikan dari transmitter ke receiver oleh transceiver nRF24L01+. Data kekeruhan air diproses oleh mikrokontroler pada modul Arduino UNO R3 untuk ditampilkan pada LCD dan mengaktifkan peringatan melalui buzzer. Jarak maksimum transmisi data sejauh 500 m tanpa penghalang dan 300 m dengan penghalang berupa pepohonan. Hasil pengukuran oleh alat yang dirancang memiliki persentase kesalahan rata-rata sebesar 29,48% dibanding alat standar turbidimeter HACH 2100N. Nilai akurasi tertinggi diperoleh pada tingkat kekeruhan air di atas 390 NTU dengan persentase kesalahan kurang dari 5%. Peringatan dini banjir diaktifkan ketika kekeruhan air di atas 467 NTU berupa nyala buzzer dan tulisan “BERPOTENSI BANJIR” pada LCD. Buzzer mati secara otomatis dan LCD menampilkan tulisan “NORMAL” ketika kekeruhan air kurang dari 467 NTU. Alat yang dirancang mampu menampilkan nilai kekeruhan air secara realtime dan memberi peringatan sesuai dengan tingkat kekeruhan air.Kata kunci: nRF24L01+, peringatan dini, tingkat kekeruhan air, transmisi data, turbidity sensor

Analisis Tingkat Kesuburan Tanah Melalui Nilai Suseptibilitas Magnetik Pada Lahan Persawahan Kecamatan Gunung Talang Kabupaten Solok

Telah dilakukan analisis suseptibilitas magnetik tanah lapisan atas sebagai parameter kesuburan tanah pada lahan persawahan di Kecamatan Gunung Talang Kabupaten Solok. Sampel tanah diambil sebanyak 10 titik masing-masing di empat lahan persawahan yang berada di Nagari Sukarami (lahan A), Nagari Guguak (lahan B), Nagari Talang (lahan C), dan Nagari Koto Baru (lahan D), serta satu titik pada lahan kosong. Pengambilan sampel diambil pada kedalaman 15 cm pada setiap titik pengambilan sampel. Pengukuran suseptibilitas magnetik menggunakan MS2B Bartington Susceptibility Meter dengan dua frekuensi, yaitu 0,47 kHz low frequency (LF) dan 4,7 kHz high frequency (HF). Lahan A memiliki nilai suseptibilitas magnetik (χLF) rata-rata 157,5×10-8 m3/kg, lahan B dengan rata-rata 221,3×10-8 m3/kg, lahan C dengan rata-rata 222,3×10-8 m3/kg, lahan D dengan rata-rata 162,6×10-8 m3/kg, lahan kosong dengan nilai 570,5×10-8 m3/kg. Hasil uji XRF menunjukkan bahwa mineral magnetik yang terdapat pada semua lokasi lahan pengambilan sampel adalah hematit (Fe2O3). Semakin tinggi nilai suseptibilitas magnetik maka semakin tinggi kandungan Fe dalam tanah. Lokasi pengambilan sampel memiliki kandungan Fe yang normal, sehingga masih layak untuk dijadikan lahan pertanian. Berbeda dengan lahan kosong yang kelebihan Fe, sehingga perlu diberi tambahan pupuk agar kandungan Fe kembali pada keadaaan normal. Lahan persawahan dan lahan kosong memiliki nilai χFD (%) kurang dari 2%, sehingga masih memiliki kondisi kesuburan yang baik untuk bercocok tanam.Kata kunci: kesuburan tanah, suseptibilitas magnetik, Fe, hematit

Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Pada Perlintasan Kereta Api Berbasis Sensor Serat Optik dan Transceiver nRF24L01+

Telah dirancang sistem peringatan dini pada perlintasan kereta api menggunakan sensor serat optik dengan metode ekstrinsik. Sensor serat optik digunakan untuk mengukur frekuensi dan amplitudo getaran rel kereta api dengan memanfaatkan perubahan tegangan keluaran dari fotodetektor OPT101. Data getaran dikirim dari sensor serat optik ke sistem peringatan dini menggunakan Transceiver nRF24L01+. Rancang bangun sistem peringatan dini ini terdiri dari sumber cahaya berupa dioda laser, serat optik FD-620-10, fotodioda OPT 101, Arduino Uno sebagai unit pemrosesan sinyal, buzzer sebagai alarm untuk menghasilkan bunyi peringatan,dan LCD sebagai penampil teks peringatan. Hasil pengujian dan analisis data yang telah dilakukan terhadap jarak optimal antara ujung serat optik dengan rel kereta api yaitu 3 mm. Jarak maksimum dari pengiriman data Transceiver nRF24L01+ adalah 604 m tanpa penghalang dan 232 m dengan penghalang. Dalam skala laboratorium, hasil pengukuran frekuensi getaran dengan alat yang dikembangkan dibandingkan dengan function generator, diperoleh kesalahan rata-rata sebesar 0,55 %.Kata kunci: frekuensi, getaran, dioda laser, serat optik

Analisis Suseptibilitas Magnetik Tanah Pada Lahan Perkebunan Kopi di Kabupaten Solok

Telah dilakukan analisis suseptibilitas magnetik tanah pada lahan perkebunan kopi di kecamatan Danau Kembar, Kabupaten Solok. Sampel tanah diambil pada dua lokasi yaitu Jorong Aka Gadang (lokasi I) dan Jorong Taluak Kenari (lokasi II). Pada setiap lokasi, sampel diambil pada 10 titik dengan tiga variasi kedalaman, yaitu 20 cm, 50 cm, dan 80 cm sehingga diperoleh 60 sampel. Jarak antar titik pengambilan sampel adalah 2 m. Pengukuran suseptibilitas magnetik menggunakan MS2B Bartington Susceptibility Meter dengan dua frekuensi, yaitu 0,47 kHz low frequency (LF) dan 4,7 kHz high frequency (HF). Pada lokasi I, nilai χLF rata-rata yang diperoleh yaitu 2237,7×10-8 m3/kg, sedangkan nilai χHF rata-rata yaitu 2030,3×10-8 m3/kg. Pada lokasi II, nilai χLF rata-rata yang diperoleh yaitu 1543,7×10-8 m3/kg, sedangkan nilai χHF rata-rata yaitu 1500,2×10-8 m3/kg. Berdasarkan nilai suseptibilitas magnetik, mineral pengontrol bersifat ferimagnetik yaitu hematit (Fe2O3). Nilai suseptibilitas magnetik berbanding lurus dengan konsentrasi Fe dalam tanah dan berbanding terbalik dengan kedalaman pengambilan sampel. Lokasi I memiliki nilai suseptibilitas lebih tinggi daripada lokasi II. Salah satu penyebabnya adalah usia lahan perkebunan pada lokasi I lebih kecil dibandingkan lokasi II. Lahan dengan nilai χFD (%) kurang dari 2% masih memiliki kesuburan tanah yang baik untuk bercocok tanam dan tanah dengan nilai χFD (%) 2-10% telah mengalami penurunan kesuburan tanah untuk bercocok tanam.Kata kunci: suseptibilitas magnetik, kopi, kesuburan tanah

Analisis Konfigurasi Bahan Bakar Terhadap Produktivitas Fisil pada Fast Breeder Reactor (FBR)

Analisis konfigurasi bahan bakar terhadap produktivitas fisil pada Fast Breeder Reaktor (FBR) telah dilakukan. Konfigurasi bahan bakar dirancang dalam 5 variasi dengan 2 kategori yaitu konfigurasi homogen (inner dan outer) serta heterogen dengan fraksi bahan bakar yang sama yaitu 45 %. Perhitungan dilakukan dengan metode komputasi menggunakan kode FI-ITB.CHI yang dikembangkan dalam bahasa pemrograman Borland Delphi 7.0 Bahan bakar yang digunakan adalah campuran uranium-plutonium nitrida (Un-PuN) dan pendingin timbal bismuth (Pb-Bi) pada teras reaktor 2-D (dua dimensi) geometri r-z (silinder). Hasil perhitungan difusi neutronik menunjukkan bahwa pada semua konfigurasi bahan bakar yang diamati diperoleh nilai kritikalitas teras melalui pengaturan fraksi pengayaan (enrichment) pada setiap bagian teras. Fraksi pengayaan rata-rata yang terkecil untuk mencapai keadaan kritis ditunjukkan pada konfigurasi homogen-outer. Hasil analisis menunjukkan bahwa nilai distribusi fluks neutron yang paling tinggi diperoleh pada konfigurasi heterogen dan nilai distribusi daya dengan nilai power peaking factor (ppf) terendah diperoleh pada konfigurasi homogen. Nilai densitas atom bahan fisil yaitu 239Pu paling besar peningkatannya terjadi pada konfigurasi homogen-inner 2 sebagai hasil reaksi fisi bahan bakar setelah 1 siklus (4 tahun) operasi. Nilai BreedingRatio (BR) untuk seluruh konfigurasi bahan bakar masih dalam rentang nilai yang diharapkan (BR>1) namun nilai BR paling baik ditunjukkan pada konfigurasi homogen-inner 2 yaitu dengan nilai 1,17.Kata kunci: FBR, konfigurasi bahan bakar, fisil, breeding ratio.