Aplikasi MATLAB dan MySQL untuk Simulasi Jatuhan Radioaktif di Sekitar Fasilitas Nuklir
Oleh Mudia Khaira
Abstract
On places that have nuclear facilities,
there was amount of stationer station to look
over of dropping radioactive. All of radioactive dropped spots may knew
how big of entirely radioactive as
dropped with direct observing data’s from stationer station, we can use measurement
with Finite Element Method. The measurement steps were to split area
around of nuclear facility to square
elements, where on of spot square element was a stationer station.
After dissertation process
substituted into element
equation and proceed
with incorporation element
equation, will resulted
coefficient of Jacobi equation, dropped
quantity, and area broad. Data needed was stationer station spots
ordinate and large of radioactive dropped. Data that run with database system
on MySQL software
and those data
was measure with element method with MATLAB software. Result on this
research showed that system may use
for measuring dropped radioactive on each dropped spot on entire nuclear
zone, equally.
Kata kunci: fasilitas, nuklir, jatuhan, radioaktif, metode elemen hingga,
matlab, mysql.
1.
Pendahuluan
Dalam sebuah wilayah nuklir, terdapat
sejumlah stasiun pemantau untuk memantau jatuhan radioaktif. Tiap-tiap stasiun pemantau
tersebut tidak dapat memantau jatuhan
radioaktif keseluruhan wilayah pada daerah nuklir. Ada beberapa cara
yang digunakan untuk dapat menentukan jatuhan radioaktif secara keseluruhan misalnya
secara statistik dan juga dengan
cara membangun stasiun pemantau jatuhan
yang baru yang berharga mahal [1].
Salah
satu cara lain memecahkan masalah tersebut yaitu dengan mengaplikasikan metode elemen hingga (finite element method) ke dalam alat hitung yang canggih yaitu komputer yang memiliki tingkat ketelitian
yang tinggi yang mampu menentukan jatuhan radioaktif tanpa harus membangun stasiun pemantau yang baru yang berharga mahal, dimana
Metode elemen hingga merupakan suatu metode pendiskritan atau membagi
suatu benda menjadi benda-benda yang berukuran lebih kecil. Dengan kata lain, benda tersebut
didiskritkan ke dalam segmen-segmen
kecil. [2].
Aplikasi metode elemen hingga
dilakukan dengan cara melakukan proses diskritisasi pada wilayah nuklir. Wilayah nuklir dibagi menjadi elemen segi
empat dengan titik-titik sudut yang nantinya
titik titik sudut tersebut merupakan
stasiun-stasiun pengumpul jatuhan
radioaktif. Masing masing titik sudut tersebut akan dievaluasi secara
periodik sehingga diperoleh data akumulasi jatuhan per
satuan luas tiap stasiun dan setiap perioda (misalnya satu tahun),
dengan demikian jatuhan
radioaktif akan diketahui
pada tiap-tiap wilayah elemen segi
empat yang terdiskritisasi
tadi sehingga tidak perlu untuk membangun stasiun pamantau jatuhan
radioaktif yang baru yang memakan biaya mahal [1].
2. Landasan Teori
Radioaktif adalah disintegrasi atau kehancuran spontan dari inti atom
tertentu yang diiringi dengan
pemancaran partikel alfa (inti helium), partikel beta (elektron) dan partikel gamma (gelombang elektromagnetik gelombang pendek). Jatuhan
radioaktif dapat bersumber dari kegiatan dan kejadian
lokal, regional ataupun global. Kejadian yang memberi dampak global,misalnya ledakan bom nuklir yang melepaskan debu radioaktif ke atmosfir lapisan
atas dan menyebar
ke seluruh penjuru
dunia yang merupakan
sumber pokok radioaktivitas jatuhan. Adapun contoh kejadian yang memberi dampak regional adalah kecelakaan reaktor
Chernobyl yang menyebabkan penyebaran radioaktivitas ke negara tetangga
dan juga percobaan senjata nuklir di Polynesia
yang menyebar sampai ke Australia.
Pemantauan jatuhan radioaktif
dilakukan di sekitar instalasi nuklir yang mempunyai potensi melepaskan radionuklida, sebelum dan selama pengoperasiannya. Pemantauan dilakukan dengan menempatkan peralatan pengumpul jatuhan di
beberapa tempat atau stasiun yang ditentukan dan masing-masing dievaluasi secara periodik. Akan diperoleh data akumulasi
jatuhan persatuan luas tiap stasiun dan setiap periode (1 bulan misalnya).
Evaluasi kontribusi kegiatan
fasilitas terhadap radioaktivitas jatuhan di sekitarnya dapat dilakukan dengan menentukan korelasi
antara data presipitasi tiap stasiun dengan
jarak stasiun ke fasilitas nuklir.
Penempatan stasiun kadang-kadang
tidak dapat mengikuti dengan baik kaidah statistik dengan permasalahannya,
misalnya karena alasan geografi dan justru kerapatan disesuaikan dengan kerapatan penduduk serta
kepentingan proteksi lain. Untuk itulah disini dibahas pemanfaatan metode elemen hingga untuk memperhatikan penyebaran stasiun dan menghitung total kuantitas jatuhan
radioaktif pada wilayah
nuklir .
Menurut
langkah penyelesaian dengan menggunakan metode elemen hingga untuk masalah
ini adalah:
a.
Pemilihan jenis elemen.
b. Pendiskritan wilayah menjadi elemen-elemen berbentuk
segi empat.
c. Aproksimasi laju presipitasi masing-masing elemen dalam variabel acuan
(u(ξ ,η )), dan hubungan antara koordinat acuan
(dξ , dη ) dan koordinat nyata (dx, dy )
d.
Menghitung presipitasi {q = Integral (u da )masing-masing elemen dan
penjumlahan keseluruhan (Q = åq ).
Keempat langkah tersebut secara detail dan runtut telah dituliskan dan dibuktikan pada
3.
Metode Penelitian
Sesuai dengan
kebutuhan suatu sistem
informasi dalam membangun
perangkat lunak diperlukan langkah-langkah sebagai berikut:
Menentukan analisis kebutuhan.
a.
Kebutuhan input
Data yang
digunakan sebagai masukan untuk menemukan total jatuhan dan endapan radioaktif menggunakan metode elemen hingga yang detail teorinya
ditulis pada. Kebutuhan proses.
b.
Kebutuhan interface
(antar muka atau tampilan).
Yang tidak kalah penting dalam membangun sistem adalah bentuk antar muka yang
memungkinkan sistem dijalankan dengan mudah. Selain itu, sistem juga harus dapat menfasilitasi kebutuhan input dan output dengan
baik.
c.
Kebutuhan perangkat
lunak dan perangkat keras.
Dalam membangun sistem ada 2 hal
tentang perangkat keras yang perlu diperhatikan, yang pertama adalah dengan spesifikasi apa sistem itu
dibangun dan dengan spesikasi apa sistem
itu dapat dijalankan. Sistem ini dibangun
dengan perangkat keras komputer
pentium 100 Mhz dengan RAM 32
MB dan dapat dijalankan dengan komputer pentium setara ke atas. Adapun perangkat lunak yang digunakan
untuk membangun sistem
adalah Matlab 6.5, MySQL dengan sistem operasi Windows 98.
Setelah itu :
1.
Pembuatan perancangan system
2.
Membangun program computer
3.
Pengujian program
4.
Pembahasan
Tabel 1. Koordinat nyata simpul-simpul elemen dan laju presipitasi
|
No. Simpul |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
x, km |
0 |
30 |
40 |
30 |
10 |
0 |
-10 |
-30 |
-30 |
-10 |
-10 |
0 |
20 |
|
y, km |
0 |
-10 |
10 |
20 |
30 |
20 |
30 |
20 |
0 |
-10 |
-20 |
-20 |
-10 |
|
U |
10 |
10 |
5 |
10 |
15 |
20 |
15 |
10 |
10 |
15 |
10 |
10 |
10 |
Pada
masing-masing titik elemen dan besarnya jatuhan radioaktif serta posisi nomor elemen
untuk masing-masing elemen seperti
pada tabel 2.
Tabel 2. Elemen dan simpul-simpul dengan
nomor global
|
No. Elemen |
No. simpul i |
No. simpul j |
No. simpul k |
No. simpul l |
|
I |
1 |
2 |
13 |
12 |
|
II |
1 |
4 |
3 |
2 |
|
III |
1 |
6 |
5 |
4 |
|
IV |
1 |
8 |
7 |
6 |
|
V |
1 |
10 |
9 |
8 |
|
VI |
1 |
12 |
11 |
10 |
maka dihasilkan gambar 3. berupa nilai input dan output sbb:
Gambar 3. Perhitungan jatuhan radioaktif
Dari
gambar 3, di atas hasil perhitungan menunjukkan bahwa jatuhan radioaktif menggunakan metode elemen hingga terdiri
dari koofesien persamaan determinan jacobi, aproksimasi
kuantitas jatuhan 5 wilayah tersebut, luas tiap-tiap 5 wilayah, luas wilayah keseluruhan dan total jatuhan keseluruhan.
Luas Wilayah Total (Atotal) = 2350 km2
Total jatuhan (Q) = 26208.3 Mdps
Rata-rata jatuhan (Qr) = 11.1525 Mdps.
5.
Kesimpulan
Sistem yang dihasilkan dapat digunakan untuk mengetahui jatuhan
radioaktif pada persekitaran fasilitas nuklir untuk waktu
amatan tertentu dengan menggunakan
metode elemen hingga. Sistem
penentuan jatuhan radioaktif ini dapat mengetahui jatuhan pada tiap- tiap wilayahyang terdiskrit, jatuhan
keseluruhan wilayah, luas wilayah terdiskrit serta luas wilayah total sehingga tidak diperlukan lagi untuk membangun
stasiun pemantau jatuhan radioaktif
yang baru yang berharga mahal. Untuk otomatosasi jatuhan radioaktif secara berkala, dengan Matlab 6.5 dan MySQL dapat dikembangkan
peramalannya.
Daftar Pustaka
Suwardi., “Perhitungan Kuantitas Jatuhan Radioaktif Dengan Metode Elemen Hingga Bilinier”. Yogyakarta” Diktat pada Diklat
Pemodelan dan Simulasi untuk Analisis Lingkungan, STTN Yogyakarta, 1993.
Desai Chandrakant S. “Dasar-dasar Metode Elemen Hingga”
Erlangga,Jakarta, 1996. Daintith, J., “
Kamus Lengkap Kimia”, Erlangga, Jakarta,
1997.
The
Matlab Curriculum Series, ”The Student Edition of Matlab”, Prentice Hall, Inc,
New Jersey, 1992.
Pranata, Antony, “Pemrograman Borland Delphi”, Andi Offset, Yogyakarta, 2002.
.jpeg)
.png)
0 Komentar