ANALISIS PARAMETER NEUTRONIK TERAS SETIMBANG RSG-GAS...

Analisis parameter neutronik teras setimbang RSG-GAS berbahan bakar ... (Jati Susilo, M.Eng)

ANALISIS PARAMETER NEUTRONIKTERAS SETIMBANG RSG-GAS BERBAHAN BAKAR U3Sb-AI

MENGGUNAKAN SRAC

Jati SusiloPusat Teknologi Reaktor dan Keselamatan Nuklir, SATAN, Jakarta

e-mail: [email protected]

ABSTRAK

ANALISIS PARAMETER NEUTRONIK TERAS SETIMBANG RSG-GAS BERBAHANBAKAR U3SirAI MENGGUNAKAN SRAC. Oi masa yang akan datang, teras RSG-GAS diharapkandapat menggunakan bahan bakar U3Si2-AI kerapatan tinggi, karena dapat memperpanjang siklusoperasi dan menaikkan fraksi bakar buang bahan bakar. Oalam penelitian ini, dilakukan perhitungankembali parameter neutronik teras setimbang RSG-GAS berbahan bakar U3Si2-AI kerapatan 2,96 gUIce,3,55 gU/cc dan 4,8 gU/cc dengan paket program SRAC (Standar Reactor Analysis Code). Perhitungantersebut dilakukan dengan berbasis pada data desain (SAR) dan data operasi teras RSG-GAS. Hasilperhitungan validasi parameter neutronik menggunakan paket program SRAC tidak menunjukkanperbedaan yang signifikan baik dengan nilai data desain (SAR) maupun data operasi teras RSG-GAS.Selain itu, dilakukan juga analisis terhadap reaktivitas batang kendali teras setimbang RSG-GASberbahan bakar U3Si2-AI kerapatan tinggi. Hasil analisis menunjukkan bahwa agar teras setimbangRSG-GAS berbahan bakar U3Si2-AI kerapatan 4,8 gU/cc dapat memenuhi kriteria keselamatan, makaperlu ditambahkan kawat kadmium dengan diameter minimum 0,7 mm pada tiap ujung pelat bahanbakar. Untuk reaktivitas xenon, perhitungan validasi paket program XenSam terhadap data ekperimenteras ke-45 RSG-GAS pada daya 18 MW tidak menunjukkan perbedaan nilai yang signifikan. Setelahitu, dilakukan perhitungan reaktivitas xenon teras setimbang RSG-GAS berbahan bakar U3Sb-AIkerapatan 2,96 gUIce, 3,55 gU/cc dan 4,8 gUlcc pad a daya 15 MW dan 30 MW. Hasil perhitunganmenunjukkan bahwa kenaikan kerapatan bahan bakar U3Sb-AI tidak menimbulkan perbedaan nilai yangsignifikan pada reaktivitas xenon setimbang, tetapi menghasilkan reaktivitas puncak xenon yangsemakin kecil, sedangkan kenaikan daya akan mengakibatkan kenaikan reaktivitas puncak xenon yangcukup signifikan. Selain reaktivitas batang kendali dan reaktivitas xenon, penelitian tentang polapemuatan bahan bakar teras setimbang RSG-GAS berbahan bakar U3Sb-AI kerapatan 3,55 gU/cc jugatelah dilakukan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa teras setimbang RSG-GAS dapat mencapai fraksibakar buang yang optimal jika menggunakan pola pemuatan 7/1-7 dengan total 56 bahan bakar. Pola7/1-7 berarti bahwa setiap siklus operasi dilakukan penggantian 7 bahan bakar dan 1 elemen kendalidengan pembagian 7 kelas bahan bakar. Oari analisis keseluruhan kegiatan penelitian tersebut dapatdisimpulkan bahwa teras RSG-GAS siap untuk dilakukan penggantian bahan bakar U3Sb-AI dengankerapatan yang lebih tinggi (3,55 gU/cc atau 4,8 gU/cc).

Kata kunci: Parameter Neutronik, RSG-GAS. U3Si2-AI, SRAC

ABSTRACT

ANALYSIS OF NEUTRONIC PARAMETER FOR EQUILIBRIUM CORE OF THE RSG-GASFUELLED U3Sh-AI USING SRAC COMPUTER CODE. In the future, RSG-GAS core is expected to usethe U3Si2-AI fuel high density, to make longer cycle operation and to increase the fuel discharge burn-up ofRSG-GAS core. In this research, recalculation of neutronic parameter for equilibrium core of RSG-GASfueled U3Si2-AI with 2.96 gUIce, 3.55 gU/cc and 4.8 gU/cc density had been done using SRAC (Standardreactor Analysis Code) computer code. The calculation was performed based on design data (SAR) andexperimental data of RSG-GAS. Validation of the calculation showed no significant different value betweendesign data (SAR) and experimental data of RSG-GAS. Beside, the calculation of control rod reactivity ofthe RSG-GAS fuelled U3Sb-AI with 4.8 gU/cc density had been also done. The calculation result showedthat to fulfill safety criteria, addition of a cadmium wire with minimum diameter of about 0.7 mm at the end ofthe fuel plate is needed. Concerning the xenon reactivity, the calculation of equilibrium xenon, peak ofxenon, and decay of xenon had been done using XenSam computer code. The validation of the calculationto experiment data of 45th RSG-GAS core at the 18 MW power level showed no significant different ofreactivity parameter value. The calculation also carried out for the equilibrium core of RSG-GAS fuelledU3Si2-AI with 2.96 gUIce, 3.55 gU/cc and 4.80 gU/cc density at the power level 15 MW and 30 MW. Thosecalculation results showed that increasing in the U3Si2-AI fuel density have no significant different value of

73

Iptek Nuklir: Bunga Rampai Presentasi IImiah Jabatan Peneliti ISSN 2087-8079

equilibrium xenon reactivity, but caused decreasing peak value of xenon reactivity. Increasing the poweroperation of core increased significantly the peak value of xenon reactivity. Research concerning fuelloading pattern also carried out for equilibrium core of RSG-GAS fuelled U3Si2-AI with 3,55 gUlcc density.The calculation result showed that the equilibrium core of RSG-GAS had the most effective and optimum offuel discharge burn-up if it uses 7/1-7 fuel loading pattern. The meaning of 7/1-7 fuel loading pattern is foreach cycle operation, change of 7 standard fuel elements and 1 control element with 7 fuels class burn-up inthe core is performed. From all of the research activity, it can be concluded that the RSG-GAS core is readyto use U3Si2-AIfuel with more high density of the fuel (3,55 gUlcc or 4.80 gU/cc).

Keywords: Neutronic Parameter, RSG-GAS, U3Sb-AI, SRAC

BABI PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Oalam perkembangannya, teras RSG-GAS telah mengalami perubahan jenis bahanbakar yang digunakan yaitu dari U30a-AI menjadi U3Si2-AI dengan kerapatan yang sama(2,96 gU/cc). Oari data hasil perhitungan dan pengukuran terhadap parameter neutronik terasRSG-GAS berbahan bakar U3Si2-AI kerapatan 2,96 gU/cc tersebut menunjukkan performayang memenuhi kriteria keselamatan. Parameter neutronik yang dimaksud antara lainreaktivitas lebih, reaktivitas batang kendali, reaktivitas xenon dan lain-lain. Sedangkanpenggunaan bahan bakar U3Si2-AI kerapatan tinggi pada teras RSG-GAS sedang dalamtahap penelitian.

Perkembangan penggunaan bahan bakar jenis uranium silisida (U3Si2-AI) kerapatantinggi telah mengalami kemajuan pada beberapa reaktor riset[1]. Oi Indonesia, juga telahdilakukan uji iradiasi terhadap beberapa pelat bahan bakar U3SirAI kerapatan 4,80 gU/cc dan5,20 gU/cc di dalam teras reaktor RSG-GAS. Oi masa yang akan datang, bahan bakarU3Si2-AI kerapatan tinggi tersebut diharapkan dapat digunakan pad a teras RSG-GAS. Haltersebut karena penggunaan bahan bakar kerapatan tinggi pada teras RSG-GAS akanmenghasilkan siklus operasi reaktor yang lebih panjang dan fraksi bakar buang bahan bakaryang lebih tinggi[2].

Perhitungan parameter neutronik teras RSG-GAS berbahan bakar U3Si2-AI kerapatantinggi telah dilakukan oleh beberapa peneliti sebelumnya. Perhitungan tersebut dilakukandengan paket program SATAN-2/30IFF[3] yaitu paket program komputer yang menggunakanteori difusi sebagai perhitungan distribusi neutron di dalam teras. Sedangkan generasitampang lintang kisi sel bahan bakarnya menggunakan paket program WIMS/04 yangberdasar pada teori transport neutron dengan pendekatan metode SN dalam pemecahanpersamaan Soltzman.

Oalam penelitian ini dilakukan perhitungan kembali parameter neutronik terassetimbang RSG-GAS berbahan bakar U3Si2-AI menggunakan paket program SRAC(Standard Reactor Analysis Code)[4]. Sedangkan untuk generasi tampang lintang kisi selbahan bakar digunakan paket program SRAC modul PIJ yang berdasarkan pada teoritransport dengan pendekatan metode probabilitas tumbukan neutron dalam pemecahanpersamaan Soltzman. Perhitungan parameter neutronik teras setimbang RSG-GAS dilakukandengan berbasis pad a nilai data desain (Safety Analysis Report)[5,6] dan data eksperimen(7].Kemudian, agar teras setimbang RSG-GAS berbahan bakar U3Si2-AI kerapatan tinggi dapatmemenuhi kriteria keselamatan, maka dilakukan penelitian reaktivitas batang kendali denganpenambahan kawat kadmium dalam berbagai diameter pada sisi tiap-tiap pelat bahanbakarnya.

Selain perubahan jenis bahan bakar, teras reaktor RSG-GAS juga telah mengalamiperubahan pola pemuatan bahan bakar, yaitu pada pembagian kelompok fraksi bakar bahanbakarnya dari 7 kelas menjadi 8 kelas fraksi bakar dengan jumlah total bahan bakar di dalamteras tetap (48 bahan bakar). Perubahan pembagian kelas fraksi bakar bahan bakar tersebutmengakibatkan penurunan panjang siklus operasi reaktor. Hal tersebut menunjukkan bahwapola pemuatan bahan bakar yang digunakan pad a teras RSG-GAS saat ini belum optimal.Oleh karena itu perlu juga dilakukan penelitian tentang pola pemuatan bahan bakar pad ateras setimbang RSG-GAS agar dapat menghasilkan panjang siklus operasi yang optimal.

Untuk mengetahui karakteristik reaktivitas xenon, maka dilakukan perhitungan

74


reaktivitas xenon saat setimbang, puncak xenon, dan peluruhan xenon serta waktu matireaktor dengan paket program XenSam. Validasi dilakukan terhadap data ekperimen teraske-45 RSG-GAS pad a daya 18 MW. Setelah itu perhitungan reaktivitas xenon juga dilakukanterhadap teras setimbang RSG-GAS berbahan bakar U3Siz-AI kerapatan 2,96 gUIce, 3,55gU/cc dan 4,8 gU/cc pada daya 15 MW dan 30 MW.

1.2. Permasalahan

Dalam penelitian ini, teras setimbang RSG-GAS diasumsikan menggunakan bahanbakar U3Siz-AI kerapatan tinggi (3,55 gU/cc atau 4,8gU/cc). Sedangkan dimensi bahan bakar,jumlah batang kendali, jumlah dan posisi iradiasi Central Irradiation Position/IrradiationPosition (CIP/IP) serta material lain di luar teras TWC (typical working core) RSG-GAS tidakmengalami perubahan (tetap). Penggunaan bahan bakar U3Si2-AI dengan kerapatan yanglebih tinggi pada teras RSG-GAS akan menyebabkan perubahan parameter-parameterneutronik teras. Untuk itu, analisis parameter neutronik teras ditinjau dari aspek keselamatandan aspek efisiensi penggunaan bahan bakar perlu dilakukan. Dari aspek keselamatan perludilakukan penelitian reaktivitas batang kendali teras setimbang RSG-GAS berbahan bakarU3Si2-AI kerapatan tinggi. Dengan demikian teras reaktor yang akan dioperasikan dengankondisi tertentu dipastikan dapat dipadamkan dengan batang kendali yang ada. Kriteriakeselamatan yang harus dipenuhi adalah nilai reaktivitas batang kendali terbesar saat kondisi"one stuck rod' bernilai negatif8,9J. Sedangkan parameter neutronik yang berkaitan denganefisiensi penggunaan bahan bakar adalah panjang siklus operasi dan fraksi bakar buangbahan bakar yang optimal. Untuk itu, perlu juga dilakukan analisis pola pemuatan bahanbakar yang akan diterapkan pad a teras RSG-GAS. Perhitungan parameter neutronik terassetimbang RSG-GAS berbahan bakar U3Si2-AI kerapatan tinggi tersebut dilakukanmenggunakan paket program SRAC dengan berbasis pada data desain (SAR) dan datapengukuran (hasil eksperimen) sebagai acuan.

1.3. Tujuan

Tujuan penelitian adalah memperoleh data parameter neutronik teras setimbangRSG-GAS berbahan bakar U3Siz-AI kerapatan 3,55 gU/cc dan 4,80 gU/cc menggunakanpaket program SRAC. Khusus untuk reaktivitas xenon, perhitungan dilakukan dengan paketprogram XenSam. Analisis menyeluruh hasil perhitungan dilakukan terhadap panjang siklusoperasi, fraksi bakar buang bahan bakar, reaktivitas batang kendali, dan reaktivitas xenon.Sehingga dari hasil analisis tersebut dapat diketahui bahwa teras RSG-GAS menggunakanbahan bakar kerapatan tinggi dapat beroperasi secara aman dengan memenuhi kriteriakeselamatan dan menghasilkan pembakaran bahan bakar yang optimal.

BAB II MANAJEMEN BAHAN BAKAR TERAS REAKTOR DENGAN PAKET PROGRAMSRAC

Salah satu kegiatan manajemen bahan bakar (in-core fuel management) di terasreaktor adalah penentuan pola pemuatan bahan bakar yang disertai denganpengukuran/perhitungan parameter neutronik untuk mengetahui karakteristik teras terse but.Parameter neutronik merupakan besaran yang menunjukkan kelakuan neutron di dalam terasreaktor baik dalam keadaan statis maupun dinamis. Beberapa besaran tersebut antara lainfaktor multiplikasi, reaktivitas lebih, reaktivitas batang kendali, reaktivitas xenon, koefisienreaktivitas, umur/waktu generasi neutron serempak, fluks neutron dan lain-lain[8.9J. Sedangkanpola pemuatan bahan bakar akan menentukan panjang siklus operasi, fraksi bakar buangbahan bakar, power peaking factor, dan lain-lain[8,9J. Terhadap nilai parameter neutronik terasreaktor tersebut, dapat dilakukan verifikasi dengan menggunakan berbagai paket programkomputer. Berdasarkan teori penyelesaian problema neutron di dalam teras, maka terdapatpaket program CITATION yang berdasarkan pad a teori difusi neutron, MCNP yangberdasarkan pad a teori probabilitas tumbukan neutron, dan paket program SRAC memuatbeberapa modul perhitungan yang berdasarkan teori difusi neutron dan transport neutron.

Berikut ini akan dijelaskan definisi tiap-tiap parameter neutronik teras, pola pemuatan

75


bahan bakar teras setimbang, deskripsi umum paket program SRAC dan diskripsi umumteras RSG-GAS.

2.1. Parameter Neutronik Teras Reaktor

Dalam makalah ini, yang dimaksud dengan reaktivitas lebih, reaktivitas padam,reaktivitas total, reaktivitas kondisi one stuck rod, reaktivitas xenon, dll. adalah sebagaiberikut:

• Reaktivitas lebih (excess reactivity) Pex yaitu reaktivitas teras saat semua batangkendali berada di luar teras reaktor (fully-up).

• Reaktivitas padam (shutdown reactivity) Psm yaitu reaktivitas teras saat semua batangkendali berada di dalam teras reaktor (fully-down). Sedangkan marjin reaktivitaspadam adalah batasan nilai reaktivitas terbesar saat seluruh batang kendali berada didalam teras reaktor, nilai yang tercantum dalam SAR (Safety Analysis Report) RSGGAS adalah sebesar -2,2%t.k1k.

• Reaktivitas total (total control rod worth) adalah nilai reaktivitas lebih teras dikurangidengan reaktivitas padam.

• Reaktivitas saat one stuck rod yaitu reaktivitas teras saat seharusnya semua batangkendali berada di dalam teras reaktor, tetapi satu batang kendali terbesar gagalmasuk ke dalam teras reaktor. Batasan yang harus dipenuhi saat satu batang kendaliterbesar gagal masuk ke dalam teras reaktor adalah reaktivitas teras harus negatif«-0,5 %t.k/k).

• Kurva S batang kendali (reaktivitas batang kendali) yaitu nilai reaktivitas teras saatterjadi perubahan seluruh posisi bank batang kendali dari fully-up hingga fully-down.Jika posisi batang kendali adalah Zb. Sedangkan tinggi teras aktif adalah Z, makakurva S batang kendali menggambarkan perubahan nilai reaktivitas teras terhadapnilai Zb/Z.

• Reaktivitas xenon yaitu reaktivitas negatif yang ditimbulkan oleh terbentuknya hasilfisi (fission product) yang berupa isotop-isotop atom Iodine (I), atom xenon (Xe), atompromethium (Pm) dan atom samarium (Sm). Terutama untuk atom 135Xedan 149Smyang merupakan inti atom dengan tampang lintang serapan terhadap neutron termalyang sangat besar yaitu sekitar 2,65x1 06 barns dan 5,85x1 04 barns bila dibandingkandengan tampang lintang fisi 235Uyang hanya 584,4 barns.

2.2. Pola Pemuatan Bahan Bakar Teras Setimbang

Pola pemuatan bahan bakar menentukan berapa jumlah bahan bakar yang harusdig anti pada tiap-tiap siklus operasi, posisi perpindahan bahan bakar dan jumlah siklusoperasi yang diperlukan oleh setiap bahan bakar untuk berada di dalam teras. Denganmenentukan pola pemuatan bahan bakar yang tepat, maka akan diperoleh panjang siklusoperasi yang optimal dan fraksi bakar buang bahan bakar yang tinggi. Teras setimbangdidefinisikan sebagai suatu bentuk teras reaktor dengan pola pemuatan, pola penempatanbahan bakar tetap, serta penggantian bahan bakar nuklirnya kontinyu, di mana sejumlahbahan bakar di posisi tertentu yang masing-masing telah mencapai fraksi bakar buangdikeluarkan, bahan bakar segar dengan pengkayaan tetap dimuatkan ke dalam teras pad aposisi yang tetap (telah ditentukan)110J.

2.3. Diskripsi Umum Teras RSG-GAS

Seperti disebutkan sebelumnya bahwa teras kerja (Typical Working Core, TWC)RSG-GAS terdiri dari 40 elemen bahan bakar dan 8 elemen kendali, 4 posisi IradiationPotition (IP), 4 posisi Central Iradiation Potition (CIP) dan 8 elemen berillium. Sehinggakeseluruhan terdapat 64 grid. Elemen bahan bakar seperti yang diperlihatkan dalam Gambar

1 tersusun dari 21 pelat bahan bakar dengan gengkayaan 19,75 wt% dan kerapatan uraniumsebesar 2,96 gU/cc atau masa nominal U 35 tiap elemen bahan bakar adalah 250 g.Penampang elemen kendali seperti yang ditunjukkan pad a Gambar 2, pad a dasarnya samadengan elemen bahan bakar. Hanya saja 3 pelat bahan bakar pada kedua sisi terluar elemenkendali dipindahkan untuk ruang pergerakan bilah penyerap. Bahan penyerap terbuat dariAglnCd dengan perbandingan berat 80%: 15%:5%, dan elemen kendali tersusun dari 15 pelat

76


AglnCd dengan perbandingan berat 80%:15%:5%, dan elemen kendali tersusun dari 15 pelatbahan bakar. Panjang aktif elemen bahan bakar sama dengan elemen kendali yaitu 60 em.

Konfigurasi teras setimbang RSG-GAS ditunjukkan pada Gambar 3. Pada desainawal, teras setimbang RSG-GAS menggunakan bahan bakar U308-AI kerapatan 2,96 gU/ee,kemudian dilakukan penggantian bahan bakar menjadi jenis U3Si2-AI dengan kerapatan danjumlah bahan bakar (40 elemen bahan bakar standar dan 8 elemen kendali) tetap. Tabel 1menunjukkan nilai parameter neutronik teras setimbang RSG-GAS pada desain awal dandesain teras setimbang RSG-GAS berbahan bakar U3Si2-AI. Perubahan nilai parameterneutronik terjadi pada panjang siklus operasi, rata-rata fraksi bakar saat BOC/EOC, dan ratarata besarnya fraksi bakar buang bahan bakar.

62.757075

--76177.1

Gambar 1. Elemen bahan bakar standar teras RSG-GAS

2.3 I I ••

~c'-I~

•

65.0

:JhJ~i ~IIr---I

~

62.75

70.75

76.177.1

Gambar 2. Elemen batang kendali teras RSG-GAS

77

Iptek Nuklir: Bunga Rampai Presentasi IImiah Jabatan Peneliti

H20

ISSN 2087-8079

K I Be I Be I ~ I Be I Be I Be I Be I Be I Be I Be

J I ",- I ",_ I T

H

G

F

E

D

c

B

A

Be Block Reflector

Shroud

Gambar 3. Konfigurasi teras setimbang RSG-GAS

Tabel1. Desain parameter neutronik teras setimbang RSG-GAS

Parameter SatuanData SARI5,6]

Jenis bahan bakar

U3Os-AIU3Si2-AI

Kerapatan bahan bakar

gU/cc2,962,96

Panjang siklus operasi

hari2522

Rata2 fraksi bakar teras saat BOC

23,325,7

Rata2 fraksi bakar teras saat EOC

%235U31,332,6

Rata2 fraksi bakar buang bahan bakar

53,756,0

Reaktivitas lebih saat BOC, dingin, tanpa Xe

9,29,16

Reaktivitas untuk eksperimen

2,02,08

Nilai reaktivitas batang kendali(8 B.K.)

%b.k/k-14,5-13,86

Reaktivitas padam saat BOC, dingin, tanpa

-5,3-4,7,Marjin reaktivitas padam

-2,2-1,75

Daya reaktor

MW3030

78


2.4. Diskripsi Umum Paket Program SRAC

Paket program SRAC (Standard Reactor Analisys Code) merupakan paket programkomputer yang dapat digunakan untuk menganalisis parameter neutronik berbagai macamjenis dan bentuk teras reaktor. Paket program tersebut dikembangkan oleh JAERI (JapanAtomic Energy Research Intitute) , Jepang. Di dalam paket program SRAC tersusun dari 5modul perhitungan yang dapat digunakan sebagai persiapan tabel data tampang lintangmakroskopik yaitu PIJ, ANISN, TWOTRAN, TUD dan CITATION, serta 2 opsi paket programperhitungan pembakaran yaitu ASMBURN dan COREBN/HIST. Data pustaka tampang lintangdalam paket program SRAC adalah ENDF/B-IV, ENDF/B-V, ENDF/B-VI, JENDL-2, JENDL3.1, JENDL-3.2, dan JENDL-3.3. Sedangkan struktur energi neutron terdiri dari 107 kelompokenergi yang dibagi dalam energi cepat 61 kelompok dan energi thermal 46 kelompok. Secaraumum input pad a paket program SRAC dibagi menjadi penentuan load module, generalcontrol, input untuk salah satu modul di atas, dan input bagian penentuan material serta inputuntuk opsi perhitungan burn-up[4].

2.5. Diagram Alir Perhitungan Dengan Paket Program SRAC

Struktur sistem paket program SRAC ditunjukkan pada Gambar 4. Secara garisbesar alur perhitungan adalah dari beberapa pustaka tampang lintang umum (Public Library)ditentukan salah satu sebagai user library, dengan suatu perhitungan menggunakan salahsatu modul di atas maka akan diperoleh data-data tam pang lintang makroskopik tiapkelompok energi, spektrum fluks neutron, tampang lintang makroskopik tiap detail energi dantampang lintang mikroskopik yang masing-masing tersimpan dalam direktori MACRO, FLUX,MACROWRK dan MICREF. Data-data tersebut dapat digunakan dalam perhitungan lainnyabaik dengan modul yang sama maupun dengan modul lainnya. Selain itu, data tampanglintang makroskopik tiap kelompok energi yang tersimpan dalam direktori MACRO juga dapatdigunakan untuk perhitungan pad a tingkat selanjutnya yang menggunakan paket programASMBURN maupun COREBN/HIST.

79


FASTPTHERMALPMCROSS

SRAC

Proses Sebelumnya

PIJ (Probabilitas Tumbukan)

ANISN (Sn Transport 1 Dimensi)

TWOTRAN (Sn Transport 2 Dimensi)

TUD (Difusi 1 Dimensi)

CITATION (Difusi Multi Dimensi)

FASTUTHERMALUUMCROSS

ISSN 2087-8079

MACRO

Tampang LintangMakroskopik

Group

(MACROIN)

FLUX

FluksNeutron

MACROWRK

Tampang LintangMakroskopik

Detail

MICREF

TampangLintang

Mikroskopik

PDSFile

WORKPDS

ASMBURN (Probabilitas Tumbukan + Burn-Up)

FLUX

COREBN (Difusi Multi Dimensi + Burn-Up)

PDSFile

Gambar 4. Diagram alir perhitungan parameter neutronik teras dengan paket program SRAC

BAB III METODOLOGI PERHITUNGAN TERAS RSG-GAS

Dalam penelitian ini, dilakukan perhitungan parameter neutronik teras setimbangRSG-GAS dengan paket program SRAC. Perhitungan tersebut dilakukan dengan berbasispada data desain (SAR) dan data pengukuran operasi teras RSG-GAS. Selain itu, khususuntuk reaktivitas xenon, perhitungan dilakukan dengan paket program XenSam. Analisisparameter neutronik teras RSG-GAS berbahan bakar U3SirAI kerapatan tinggi dilakukanterhadap aspek keselamatan neutronik dan panjang siklus operasi. Berikut ini akan dijelaskantata cara/urutan perhitungan parameter neutronik teras setimbang RSG-GAS.

3.1. Pemodelan Bagian-Bagian Teras RSG-GAS

Persiapan pembuatan input dalam perhitungan parameter neutronik teras setimbangRSG-GAS terdiri dari pemodelan kisi sel bahan bakar, pemodelan elemen bahan bakar,

80

Analisis parameter neutronik teras setimbang RSG-GAS berbahan bakar ... (Jati Susilo, MEng)

pemodelan elemen kendali, pemodelan bagian teras lainnya, serta pemodelan teras reaktor.Data yang diperlukan dalam melakukan pemodelan antara lain bentuk dan ukuran geometri,komposisi isotop penyusun material, suhu material dan lain-lain.

3.1.1. Kisi Sel Bahan Bakar

Pemodelan kisi sel bahan bakar dilakukan dalam 2 bentuk yaitu kisi sel 1 dan kisi sel2. Dimana masing-masing merupakan pemodelan kisi sel bahan bakar yang disertai denganside plate dan pemodelan yang tanpa disertai dengan side plate. Seperti yang ditunjukkanpada Gambar 5, kisi sel 1 terdiri dari meat bahan bakar jenis U30a-AI atau U3Siz-AI denganpanjang 62,75 mm dan lebar 0,54 mm,

4

2

~T--------I '5 K~atwffi

3

WQ

3

Gambar 6. Pemodelan kisi sel bahan bakar tanpa side plate

Kelongsong AIMgz dengan ketebalan 0,38 mm panjang 71,5 mm, moderator denganjarak 1,275 mm, dan rak bahan bakar dengan panjang 4,5 mm lebar 3,85 mm. Sedangkankisi sel 2 seperti yang terlihat pada Gambar 6 terdiri dari meat bahan bakar, kelongsong danmoderator tanpa rak bahan bakar (side plate).

3.1.2. Pemodelan Elemen Bahan Bakar Standar Dan Batang Kendali

Perhitungan tam pang lintang makroskopik elemen bahan bakar standar dan elemenbatang kendali teras RSG-GAS juga dilakukan dengan modul PIJ. Pemodelan dilakukanmasing-masing terhadap % bagian dalam bentuk geometri 2 dimensi. Elemen bahan bakarstandar seperti ditunjukkan pad a Gambar 7 dimodelkan dengan membagi kedalam beberapamesh arah sumbu X dan sumbu Y. Untuk pembagian daerah material, dikelompokkanmenjadi 4 nomor, yaitu nO.1 = moderator, nO.2 = side plate, nO.3 = kisi sel 2, noA = kisi sel1.

1I21 3

4

Gambar 7. Pemodelan ~ bagian elemen bahan bakar

81


Seperti terlihat pad a Gambar 8, material penyusun elemen batang kendali yangdimodelkan ~ bagian dibagi menjadi 5 unsur yaitu 1=air, 2=side plate, 3=rumah penyerap,4=bahan penyerap, 5=kisi sel 1 bahan bakar. Pad a saat batang kendali dalam kondisi fullyup, maka material 3 dan 4 digantikan dengan air (1).

~ 1

2

1t 31 4!

I

1

5

Gambar 8. Pemodelan y,; bagian elemen batang kendali

3.1.3. Pemodelan Bagian Teras Lainnya

Untuk memperoleh tam pang lintang makroskopik bagian teras lainnya (material nonbahan bakar) dilakukan pemodelan teras ke-1 RSG-GAS dalam bentuk geometri 2 dimensi.Seperti yang ditunjukkan pad a Gambar 9, teras ke-1 RSG-GAS dibagi dalam 17 jenismaterial yang berbeda, antara lain; 1. Elemen bahan bakar, 2. Elemen kendali, 3. Bahanpenyerap, 4. Dummy element, 5. Elemen berillium dengan plug, 6. Element berillium, 7. AIplug, 8. PNRS, 9. HYRA, 10. Shroud reaktor, 11. Reflektor blok berillium 1, 12. Reflektor blokberillium 2, 13. moderator air ringan 14. Reflektor air ringan dan 15. Shroud reflektor serta 16.PRTF-J7, dan 17. PRTF-K7. Perhitungan teras tersebut dilakukan dengan modul CITATION.

Selain itu, material non bahan bakar lainnya adalah material bagian atas bahan bakar(Top of Fuel) dan bagian bawah bahan bakar (Bottom of Fuel) yang dimodelkan seperti dapatdilihat pada Gambar 10. Material bagian atas dan bagian bawah tersebut tersusun darialuminium dan air dengan persen perbandingan berat yang berbeda-beda.

82


14

'-0

16 1 ~[2I!]0013Gl1iTTY1iTTY

~5

2

131711317 7

Gambar 9. Pemodelan bagian-bagian non bahan bakar pada teras RSG-GAS

2 ~ Standard Fuel Element I 7127 38,95 16,5 16,5 600,0 16,5

Bottom of FE Fuel Element Top of FE

Gambar 10. Pemodelan bagian non bahan bakar arah aksial

3.1.4. Pemodelan Teras Reaktor

Pemodelan teras reaktor dilakukan dalam bentuk geometri 2 dan 3 dimensi.Pemodelan teras reaktor dalam bentuk gemometri 2 dimensi dapat dilihat pada Gambar 3.Sedangkan pembagian mesh pad a arah sumbu Z ditunjukkan pada Gambar 11. Angka pad akolom paling kanan dari atas ke bawah menunjukkan jarak tiap-tiap mesh dalam unit emuntuk arah sumbu Z. Pada Gambar 11 juga dapat dilihat posisi masing-masing material yangdihitung dari mesh paling atas. Misalnya, untuk elemen bahan bakar dan elemen kendali,maka posisi arah sumbu Z adalah -5. Dan seterusnya, demikian juga untuk materiallainnya.

83


R-Z

(-7) (-5),(-5)(-2)(-4) (( )(-"1)(-1)110,0

(-6)

(-4) (-4)(-1 )(-3) I{UJ

i"SO(-5)(-3) •

-3(0)(-2) 1,50(-4) AglnCd

.-L1\-1 1,50f'---' (1\) •

•

(-3) () :1m

I tU)

Shroud l.JL(-2)fO)

.,Shroud Core•

. Ref/.0,45

(-1 )\ ~2,55

(O~\. m2,20

~1,65up __ .... _.. __I

Beryllium Block

Beryllium

Reflector 1 & 2Element

f-- Element

Standard Fuel

c--

Element

f--

f--f-- 1,65Full-down

1,65

1,152,7452,8054,505,39510,0

Gambar 11. Pemodelan arah aksial teras RSG-GAS

3.2. Perhitungan Parameter Neutronik Teras Setimbang RSG-GAS

Perhitungan parameter neutronik yang meliputi reaktivitas lebih, reaktivitas batangkendali, dan panjang siklus operasi, teras setimbang RSG-GAS dilakukan dengan paketprogram SRAG. Sedangkan perhitungan reaktivitas xenon, dilakukan dengan paket programXenSam. Masing-masing perhitungan akan dijelaskan sebagai berikut.

3.2.1. Perhitungan Reaktivitas Lebih Teras Setimbang RSG-GAS

Seperti disebutkan sebelumnya bahwa perhitungan reaktivitas lebih dan panjangsiklus operasi teras setimbang RSG-GAS dilakukan dengan berbasis pad a data desain (SAR)dan data eksperimen. Urutan perhitungan reaktivitas teras tersebut adalah sebagai berikut:

(1) Validasi hasil perhitungan parameter neutronik teras terhadap nilai data desain terassetimbang RSG-GAS (SAR-Oksida dan SAR-Silisida).

(2) Perhitungan teras setimbang RSG-GAS berbahan bakar U3SirAI kerapatan 2,96gUIce, 3,55 gU/cc dan 4,8 gU/cc dengan syarat nilai reaktivitas saat EOG (End ofCycle) sama dengan perhitungan sebelumnya (1). Perhitungan (1) dan (2) dilakukandengan modul GOREBN/HIST.

(3) Validasi hasil perhitungan dengan data pengukuran operasi teras ke-45 RSG-GAS.(4) Perhitungan teras setimbang RSG-GAS berbahan bakar U3Si2-AI kerapatan 2,96

gUice, 3,55 gU/cc dan 4,8 gU/cc dengan syarat nilai reaktivitas saat EOG sama

84


dengan perhitungan sebelumnya (3). Perhitungan (3) dan (4) tersebut dilakukandengan modul ASMBURN.

3.2.2. Perhitungan Reaktivitas Batang Kendali Teras RSG-GAS

Setelah diperoleh distribusi burn-up bahan bakar hasil perhitungan teras diatas,kemudian dilakukan perhitungan reaktivitas batang kendali teras RSG-GAS dengan urutan:

(1) Validasi hasil perhitungan dengan hasil pengukuran reaktivitas batang kendali teraske-1 RSG-GAS.

(2) Perhitungan reaktivitas batang kendali teras setimbang RSG-GAS berbahan bakarU3Si2-AI kerapatan 2,96 gUIce, 3,55 gU/cc dan 4,8 gU/cc.

(3) Perhitungan reaktivitas batang kendali teras setimbang RSG-GAS berbahan bakarU3Si2-AI kerapatan 4,8 gU/cc yang bahan bakarnya telah ditambah kawat kadmiumdalam berbagai diameter. Perhitungan (1), (2) dan (3) dilakukan dengan modulCITATION.

3.2.3. Perhitungan Reaktivitas Xenon Teras RSG-GAS

Perhitungan reaktivitas xenon dilakukan dengan paket program XenSam. Paketprogram XenSam adalah suatu paket program komputer yang di buat oleh R. Nabbi dariJerman dengan menggunakan bahasa pemrograman Fortran 77[11J. Input data yangdiperlukan untuk menghitung reaktivitas xenon dengan menggunakan paket programXenSam adalah

1. Nilai y (prosen jumlah atom yang dihasilkan per fisi) untuk atom I dan Xe2. Nilai A (konstanta peluruhan) untuk atom I dan Xe.3. Tampang lintang mikroskopis serapan Xe.4. Faktor p yaitu persen pembagian antara tampang lintang mikroskopis atom Xe

dengan tam pang lintang makroskopis serapan.5. Daya reaktor (MW).6. Faktor 0 yaitu fluks termal dibagi dengan daya reaktor.7. Tampang lintang makroskopis fisi (L)8. Waktu operasi reaktor (jam) dan waktu pemadaman (jam).9. Time step (detik) yang dikehendaki.

Dalam perhitungan reaktivitas xenon, sebagai inputan paket program XenSam yangberupa nilai y, ~si, Labs, Gabs, dan J untuk masing-masing bahan bakar silisdia didapatkan darikeluaran hasil perhitungan teras setimbang RSG-GAS dengan menggunakan paket programSRAC-ASMBURN. Nilai inputan tersebut ditunjukkan pad a Tabel 2. Sedangkan nilai A

merupakan konstanta peluruhan yang nilainya sama untuk semua teras, yang jugaditunjukkan pad a Tabel 2. Kondisi perhitungan reaktivitas Xe dan Sm diasumsikan terasRSG-GAS beroperasi selama 48 jam dengan waktu padam selama 72 jam.

Hasil keluaran perhitungan reaktivitas xenon dengan paket program XenSamtersebut berupa nilai reaktivitas xenon untuk kondisi xenon setimbang, puncak xenon danpeluruhan xenon sebagai fungsi waktu dan daya operasi. Perhitungan dilakukan terhadapkondisi teras sebagai berikut:

(1) Teras ke-45 RSG-GAS pad a daya 18 MW. Hasil perhitungan dibandingkan dengandata eksperimen.

(2) Teras setimbang RSG-GAS berbahan bakar U3Si2-AI kerapatan 2,96 gU/cc 3,55gU/cc dan 4,8 gU/cc pada daya 15MW dan 30MW. Perhitungan dilakukan dalamwaktu operasi 48 jam dan waktu shutdown 72 jam.

85


Tabel 2. Data inputan untuk perhitungan reaktivitas xenon untuk teras RSG-GAS

NoParameter Unit

Teras RSG-GAS U3Si2-AI112]

2,96 gU/cc

3,55 gU/cc4,8 gU/cc1

Labs cm-11,0906E-021,1459E-021,1938E-022

Lrissi cm-15,5669E-035,7987E-035,9569E-033

[in/(cm2det)4,7079E+134,2611E+133,5979E+134

AI der12,8500E-052,8500E-052,8500E-055

Axe der12,0940E-052,0940E-052,0940E-056

A8m der11,0000E-201,0000E-201,0000E-207

APm der13,0000E-063,0000E-063,0000E-068

Xe%2,7663E-032,8810E-033,0886E-03y

9y' %6,3000E-026,3030E-026,3134E-02

10

8m%2,1145E-102,4420E-103,0394E-10y

11

Pm%1,0768E-021,0804E-021,0891 E-02y

12cra Xe barn3,7700E+063,5140E+062,7764E+06

13cra 8m barn9,077E+048,7150E+047,2574E+04

3.3. Penentuan Pola Pemuatan Bahan Bakar

Untuk memperoleh panjang siklus operasi teras setimbang RSG-GAS yang optimalmaka dilakukan penentukan pola pemuatan bahan bakar yang tepat. Seperti yangditunjukkan dalam Gambar 12-16, teras aktif RSG-GAS terdiri dari 64 kisi yaitu kolumhorizontal dari kanan ke kiri kisi ditunjukkan dengan no. 3 S.d. no.10, dan kolum vertikal daribawah ke atas kisi ditunjukkan dengan huruf A s.d H. Selain bahan bakar, juga terdapat 8 kisiyang digunakan untuk iradiasi yaitu 4 IP (B-6, 0-9, E-4, G-7), dan 4 CIP (06, 07, E6, E7).Jumlah elemen batang kendali adalah tetap sebanyak 8 kisi. Sedangkan jumlah elemenbahan bakar dan elemen berrylium bergantung pada pola pemuatan yang digunakan.Sehingga pola pemuatan bahan bakar teras setimbang RSG-GAS yang memungkinkanantara lain pola pemuatan 5/1-8 (teras A), pola pemuatan 6/1-7 (teras B), pola pemuatan 6/18 (teras C) dan pol a pemuatan 7/1-7 (teras 0). Secara umum pola pemuatan terse but dapatdisimbulkan dengan huruf x/y-z. Huruf x dan y adalah jumlah elemen bahan bakar dan jumlahelemen kendali yang dilakukan penggantian pada tiap-tiap siklus operasi. Sedangkan huruf zadalah jumlah pembagian kelas fraksi bakar di dalam teras. Masing-masing pola pemuatanbahan bakar yang digunakan tersebut akan dijelaskan di bawah. Urutanpenempatan/perpindahan bahan bakar setiap teras mengikuti alur sesuai dengan nomor yangtertera pada setiap kisi bahan bakar seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 12 s.d Gambar16. Yaitu, bahan bakar FE 1.1 ---> FE 2.1 ---> FE 3.1 ---> FE 4.1 ---> FE 5.1, bahan bakar FE 1.2---> FE 2.2 ---> FE 3.2 ---> FE 4.2 ---> FE 5.2 dst.

3.3.1. Teras A (Pola pemuatan 5/1-8)

Gambar 12 menunjukkan susunan teras A yaitu teras setimbang RSG-GAS denganpola pemuatan 5/1-8. Teras A tersebut mempunyai 40 elemen bahan bakar dan 8 elemenbatang kendali dengan jumlah total 48 bahan bakar. Karena terdapat 8 kelas fraksi bakar,maka setiap bahan bakar akan berada di dalam teras selama 8 siklus operasi. Selain bahanbakar, pada teras tersebut juga terdapat 8 elemen berillium yang terletak diposisi A-10, A-3,B-10, B-3, G-10, G-3, H-10 dan H-3. Untuk jumlah dan posisi iradiasi CIP/IP adalah tetap.

86


H

G

F

E

D

C

B

A

Be

FE 1.4FE 2.2FE 5.3FE 4.5FE 5.2FE 1.5Be

Be

FE 3.4FE 8.4IPCE 7FE 7.4FE6.5Be

FE 2.4

FE 2.5CE 3FE 6.3FE 8.3CE 2FE 7.3FE 1.3

FE 3.1

CE6FE 4.4CIPCIPFE 6.2IPFE 3.3

FE 5.5

IPFE 8.1CIPCIPFE4.2CE5FE 5.4

FE 2.3

FE 7.1CE1FE 7.5FE 6.4CE4FE 3.2FE 1.2

Be

FE 6.1FE 8.5CE 8IPFE 8.2FE 4.1Be

Be

FE 1.1FE 7.2FE4.3FE 5.1FE3.5FE 2.1Be

10 9 8 7 6 5 4 3

Gambar 12. Konfigurasi teras setimbang RSG-GAS denganpo/a pemuatan 5/1-8 (Teras A)

3.3.2. Teras B (Po/a pemuatan 6/1-7)

Gambar 13 menunjukkan susunan teras B yaitu teras dengan pola pemuatan 6/1-7.Karena dilakukan pembagian 7 kelompok (kelas) fraksi bakar bahan bakar, maka seharusnyaseluruh bahan bakar berada didalam teras selama 7 siklus. Akan tetapi, karena jumlah totalbahan bakar di dalam teras adalah 48, maka dilakukan strategi pemuatan seperti berikut ini.Elemen batang kendali dengan jumlah tetap yaitu 8, maka akan berada dalam teras selama 8siklus. Kemudian, dari 6 elemen bahan bakar yang dimuatkan pada setiap siklus operasi, 2 diantaranya hanya berada di dalam teras selama 6 siklus. Sedangkan 4 lainnya selama 7siklus. Oleh karena itu jumlah elemen bahan bakar kelompok fraksi bakar nO.1 s.d. nO.6adalah sebanyak 7 bahan bakar, sedangkan kelompok fraksi bakar ke-7 adalah sebanyak 6bahan bakar.

Be

FE 1.5FE 3.5FE 5.6FE 4.1FE 3.6FE 1.6Be

Be

FE 2.1FE 5.5IPCE7FE4.2FE 2.2Be

FE 2.3

FE4.3CE 3FE 6.1FE 7.4CE 2FE 5.4FE 1.4

FE 3.4

CE6FE 7.3CIPCIPFE6.2IPFE 5.3

FE 5.2

IPFE 6.3CIPCIPFE 7.2CE5FE 3.3

FE 1.2

FE 6.5CE1FE 7.1FE 6.4CE 4FE 4.4FE 1.3

Be

FE2.5FE 4.5CE 8IPFE 6.6FE 2.4Be

Be

FE 1.1FE 3.1FE 4.6FE 5.1FE 3.2FE 2.6Be

.- H

G

F

E

D

C

B

A

10 9 8 7 6 5 4 3

Gambar 13. Konfigurasi teras setimbang RSG-GAS denganpo/a pemuatan 6/1-7 (Teras B)

87


3.3.3. Teras C (Pola pemuatan 6/1-8)

ISSN 2087-8079

Gambar 14 menunjukkan susunan teras C yaitu teras dengan pola pemuatan 6/1-8.Karena setiap bahan bakar berada di dalam teras selama 8 siklus, maka teras tersebutmempunyai 48 elemen bahan bakar dan 8 elemen batang kendali atau jumlah total bahanbakar adalah 56. Pada teras B tersebut dilakukan pengurangan sebanyak 8 elemen berillium.Posisi elemen berillium yang semula terletak pad a A-10, A-3, B-10, B-3, G-10, G-3, H-10 danH-3. digantikan dengan bahan bakar. Untuk jumlah dan posisi iradiasi CIP/IP adalah tetap.

H

G

F

E

D

C

B

A

FE 1.4FE 2.2FE 4.5FE 7.2FE 5.1FE 3.2FE 2.1FE 1.3

FE2.6

FE 4.1CE4H'~::FE 5.5

CE 7FE 3.6FE2.5

FE 3.3

CE6FE 6.4FE 8.6FE 7.5FE 6.3CE 2FE 4.4

FE 5.2

FE 5.6FE 8.1:':CIP::'cipFE 8.5:- ·Ip·:-:FE 7.1

FE 6.5

::::lP::::FE 8.2:::CJP::::-CIP:::FE 8.4FE 6.2FE 5.4

FE 4.6

CE1FE 7.3FE 7.6FE 8.3FE 7.4CEFE 3.1

FE 2.3

FE4.2CE 8FE 6.1••:.:IP: ••••

CE 3FE 3.5FE 1.6

FE 1.1

FE 1.5FE 3.4FE 5.3FE 6.6FE 4.3FE 2.4FE 1.2

10 9 8 7 6 5 4 3

Gambar 14. Konfigurasi teras setimbang RSG-GAS denganpo/a pemuatan 6/1-8 (Teras C)

3.3.4. Teras 0 (Pola pemuatan 7/1-7)

Gambar 15 menunjukkan susunan teras 0 yaitu teras setimbang RSG-GAS yangmenggunakan pola pemuatan 7/1-7. Pad a dasarnya bahan bakar dilakukan pembagianmenjadi 7 kelompok fraksi bakar. Jumlah total bahan bakar yang berada di dalam terasadalah sebanyak 56 yang terdiri dari 48 elemen bahan bakar dan 8 elemen batang kendali.Untuk itu, elemen bahan bakar dibagi menjadi 7 kelompok fraksi bakar. Kkelompok fraksibakar nO.1 s.d. nO.6 mempunyai jumlah bahan bakar sebanyak 7 unit. Kelompok fraksi bakarnO.7 adalah sebanyak 6 unit bahan bakar. Pada saat penggantian bahan bakar, maka yangdikeluarkan dari dalam teras adalah 6 elemen bahan bakar dari kelompok ke-7 dan 1 elemenbahan bakar dari kelompok ke-6. Untuk seluruh elemen batang kendali akan berada di dalamteras sama selama 8 siklus operasi.

88


FE 1.6FE 2.1FE 3.5FE 3.6FE 4.1FE 3.7FE 2.2FE 1.7

FE 1.5

FE 5.6CE 3IPFE 6.1CE7FE 5.7FE4.2

FE 2.3

CE 6FE 6.2FE 7.5FE 6.3FE 7.6CE2FE 1.4

FE 3.4

FE 5.5FE 7.4CIPCIPFE 6.4IPFE 2.4

FE 4.3

IPFE 6.5CIPCIPFE 7.3FE 5.4FE 3.3

FE2.5

CE1FE 7.1FE 6.7FE 7.2FE 6.6CE5FE 1.3

FE 4.4

FE5.3CE 8FE 5.2IPCE4FE 5.1FE4.5

FE 1.1

FE 2.7FE 3.1FE4.6FE4.7FE 3.2FE2.6FE 1.2

--

--H

G

F

E

D

C

B

A

10 9 8 7 6 5 4 3

Gambar 15. Konfigurasi teras setimbang RSG-GAS denganpola pemuatan 7/1-7 (Teras OJ

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Parameter Neutronik Teras Setimbang RSG-GAS

Tabel 3 menunjukkan perbandingan parameter neutronik teras setimbang RSG-GASpada daya 30 MW yang berbasis pad a data desain (SAR). Dari tabel tersebut dapat diketahuihasH validasi paket program SRAC modul COREBN terhadap parameter neutronik terassetimbang RSG-GAS berbahan bakar U30a-AI dan U3Si2-AI kerapatan 2,96 gU/cc. Hasilperhitungan menggunakan SRAC-COREBN menunjukkan bahwa dengan panjang siklusyang sama, maka tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan terhadap nilai kedua datadesain, yaitu reaktivitas lebih (O,15%Llk/k dan 0,43%Llk/k), reaktivitas padam (-1,41%Llk/k

dan -0,89%Llk/k) nilai total batang kendali (-0,35%Llk/k dan -2,55%Llk/k) maupun fraksi bakarbuang (0,17% 2 5U dan 1,06% 235U).Untuk nilai reaktivitas batang kendali saat one stuck rodmenunjukkan masih memenuhi kriteria keselamatan baik pada data desain (-2,2%Llk/k dan 1,75%Llk/k) maupun hasH perhitungan (-0,67%Llk/k dan -2,69%Llk/k).

89


Tabel 3. Perbandingan parameter neutronik teras setimbang RSG-GAS pada daya 30 MWyang berbasis pad a data desain

Parameter SatuanData SAR[5,6]Perhitungan SRAC-COREBNJenis bahan bakar

-U3Oa-AIU3Si2-AIU3Oa-AIU3Si2-AIU3Si2-AIU3Si2-AI


gU/cc2,962,962,962,963,554,8

panjang silus operasi

hari252225223248,5

Rata-rata burn-up terasBOC23,3025,7025,1426,3331,7236,34

EOC31,3032,6032,9533,2039,8545,31

Rata-rata burn-up buang

% 235U

53,7056,0053,5354,9464,0371,62

Burn-up buang terbesar

--64,7059,8769,2076,76

Reaktivitas lebih9,20

9,169,058,739,5510,49(BOC, dingin, tanpa Xe)

Reserve reactivity

2,002,082,002,272,352,47

Nilai total batang kendali

%Llklk-14,50-13,86-14,15-16,41-15,10-13,46

Reaktivitas padam

-5,30-4,70-3,89-5,59-3,28-1,01

Reaktivitas one stuck rod

-2,20-1,75-0,67-2,69-0,711,28

Selain itu, Tabel 3 juga menunjukkan hasil perhitungan parameter neutronik terassetimbang RSG-GAS berbahan bakar U3Si2-AI kerapatan 3,55 gUicc dan 4,8 gU/cc. Sepertiyang telah diketahui sebelumnya bahwa semakin tinggi kerapatan bahan bakar U3Si2-AI yangdigunakan pada teras RSG-GAS, maka akan menghasilkan panjang siklus operasi yangsemakin lama dan fraksi bakar buang yang semakin besar. Tetapi disisi lain, juga akanmengakibatkan reaktivitas lebih teras yang semakin besar. Sehingga kriteria keselamatanuntuk teras setimbang RSG-GAS berbahan bakar U3Si2-AI kerapatan 4,8 gU/cc tidakterpenuhi. Hal tersebut disebabkan karena reaktivitas batang kendali teras saat 'one stuckrod' bernilai positif.

Tabel 4. Perbandingan parameter neutronik teras setimbang RSG-GAS pada daya 15 MWyang berbasis pada data operasi

Teras_45[13,14]Teras SetimbangParameterSatuan

Eksp.

COREBNASMBURNASMBURN[15j


gU/cc2,962,962,962,963,554,80

panjang siklus

hari42,4842,4842,4837,1254,6095,45

Reaktivitas lebih

%Llk/k8,1348,1168,1507,82610,75812,226

Rata2 burn-up teras BOC

% 235U-21,36 21,2322,0826,8634,15EOC

27,9127,8128,0634,0542,91

Rata2 burn-up buang

% 235U-46,82 47,1645,9857,5670,08

Tabel 4 menunjukkan parameter neutronik teras ke-45 RSG-GAS hasil perhitungandengan SRAC-ASMBURN dan data eksperimen/pengukuran. Hasil perhitungan reaktivitaslebih teras dengan modul ASMBURN tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan. Denganberbasis hasil validasi tersebut, kemudian dilakukan perhitungan teras setimbang RSG-GASberbahan bakar U3SirAI kerapatan 2,96 gUice, 3,55 gU/cc dan 4,8 gU/cc. Seperti halnyahasil perhitungan sebelumnya di atas, hasil perhitungan dengan modul ASMBURN jugamenunjukkan nilai panjang siklus dan reaktivitas lebih yang semakin besar dengan semakintingginya kerapatan bahan bakar U3Si2-AI yang digunakan.

90


Tabel 5 menunjukkan perbandingan parameter neutronik teras setimbang RSG-GASberbahan bakar U3Si2-AI kerapatan 3,55 gU/cc & 4,8 gU/cc hasil perhitungan antara paketprogram COREBN dan BATAN-2DIFF. Dari tabel tersebut dapat diketahui bahwa panjangsiklus operasi teras RSG-GAS U3Si2-AI kerapatan 3,55 gU/cc dan 4,8 gU/cc hasilperhitungan kedua paket program komputer tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan,

yaitu masing-masing dengan selisih 0,5 hari dan 1,9 hari. Demikian ju~a untuk fraksi bakarsaat BOC/EOC den~an perbedaan masing-masing sebesar 0,48% 35U/O,65% 235U dan2,11 % 235U/2,24% 2 5U. Reaktivitas lebih teras saat BOC, dingin, tanpa xenon hanyamengalami perbedaan 0,31 %.t.k/k dan 0,16%.t.k/k untuk RSG-GAS berbahan bakar U3Si2-AImasing-masing dengan kerapatan 3,55 gU/cc dan 4,80 gU/cc. Untuk reaktivitas batangkendali saat one stuck rod, hasil perhitungan kedua paket program komputer menunjukkannilai yang positiv pada RSG-GAS berbahan bakar U3Si2-AI kerapatan 4,80 gU/cc.

Tabel 5. Perbandingan hasH perhitungan parameter neutronik teras setimbang RSG-GASberbahan bakar U3Si2-AI kerapatan 3,55 gU/cc & 4,8 gU/cc

Parameter SatuanNilai

Paket program komputer

SRAC-BATAN-SRAC-BATAN-- COREBN2DIFF[16]COREBN2DIFF[17]


gU/cc3,553,554,84,8

panjang silus operasi

hari3232,548,546,6

Rata-rata burn-up terasBOC

31,7232,236,3434,23EOC

39,8540,545,3143,07

Rata-rata burn-up buang

% 235U64,03

71,62- -

Burn-up buang terbesar

69,2071,176,7675,42

Reaktivitas lebih9,55

9,2410,4910,65(BOC,dingin, tanpa Xe)

Reserve reactivity

2,351,072,472,37

Nilai total batang kendali

%.t.k/k

-15,10-13,05-13,46-

Reaktivitas padam

-3,28-3,81-1,01-Reaktivitas one stuck rod

-0,71-1,031,281,1

4.2. Reaktivitas Satang Kendali Teras RSG-GAS

Tabel 6 menunjukkan perbandingan nilai reaktivitas batang kendali teras ke-1 RSGGAS antara data eksperimen dan hasil perhitungan dengan SRAC-CITATION. Dari Tabel 5dapat diketahui bahwa nilai reaktivitas teras ke-1 RSG-GAS dengan kondisi batang kendaliseluruhnya di atas, seluruhnya di bawah dan posisi kalibrasi terhadap satu batang kendali,tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan antara data eksperimen dan hasil perhitungandan SRAC-CITATION.

91


Tabel6. Perbandingan nilai reaktivitas batang kendali teras ke-1 RSG-GAS[18]

SRAC-CITATIONKonfigurasi teras ke-1 RSG-GAS

Data Eksp.JENDL.3.2JENDL.3.3

k-eff

1,0887351,083354Fully-up batang kendali C/E

1,088613

1,0000,995

FUlly-down batang

k-eff- 0,9226340,916593kendali

C/E--

Nilai batang kendali

% ~k/k 16,5416,79

C/E

17,80

0,9290,943

Nama/letak batang kendali (posisibank dalam mm)

J DA06/C-8

k-eff1,0000080,9997350,993890

(600, 290)

C/E 0,99970,994

JDA01/ E-9

k-eff1,0000080,9987820,992988

(600, 284)C/E 0,9990,993

JDA03/ F-8

k-eff1,0000080,9992380,993394

(600, 293)C/E 0,9990,993

J DA05/ C-5

k-eff1,0000080,9982030,992335

(600, 288)

C/E 0,9980,993

JDA04/ F-5

k-eff1,0000081,0003330,994562

(600, 290)C/E 1,0000,994

JDA07/D-4

k-eff1,0000080,9990490,993201

(600, 282)C/E 0,9990,993

Tabel7. Perbandingan hasil perhitungan reaktivitas batang kendali teras ke-1 RSG-GASpada beberapa code

Nama/letak batang kendali Eksp.SRACMCNP[19]BATAN-3DiW2O]

(posisi bank dalam mm)J DA06/C-8

k-eff1,0000080,9997351,00794 ± 0,0011710,996062(600, 290)

C/E0,99971,0080,996

JDA01/ E-9

k-eff1,0000080,9987821,00811 ± 0,0012180,995535(600, 284)

C/E 0,9991,0080,995

JDA03/ F-8

k-eff1,0000080,9992381,00736 ± 0,0011440,997942(600, 293)

C/E 0,9991,0070,998

JDA05/ C-5

k-eff1,0000080,9982031,00775 ± 0,0011540,996605(600, 288)

C/E 0,9981,0080,997

JDA04/ F-5

k-eff1,0000081,0003331,00812 ± 0,0012170,997672(600, 290)

C/E 1,0001,0080,998

JDA07/D-4

k-eff1,0000080,9990491,00493 ± 0,0011960,995881(600, 282)

C/E 0,9991,0050,996

92

15


Tabel 7 menunjukkan perbandingan hasil perhitungan kekritisan teras denganmasing-masing posisi batang kendali. Dari tabel tersebut dapat diketahui bahwa hasilperhitungan pada SRAC code dan SATAN-3Diff code menghasilkan nilai faktor multiplikasiefekktive teras yang sedikit lebih kecil dari data pengukuran. Sedangkan pada MCNP codemenunjukkan nilai yang sedikit lebih besar. Hal tersebut kemungkinan disebabkan karenaSRAC code dan SATAN -3Diff code merupakan paket program yang bersifat deterministik.Sedangkan MCNP code merupakan paket program yang bersifat probabilistik.

Gambar 16 menunjukkan perubahan reaktivitas batang kendali terhadap posisi bank(Zb/Z) pada teras setimbang RSG-GAS berbahan bakar U3Si2-AI. Dari gambar tersebut dapatdiketahui bahwa reaktivitas batang kendali mempunyai bentuk yang menyerupai huruf "S"atau sering disebut dengan kurva S batang kendali. Sentuk kurva tersebut sangat konsitenuntuk teras setimbang RSG-GAS dengan kenaikan kerapatan bahan bakar U3Si2-AI yaitu dari2,96 gUIce, 3,55 gU/cc dan 4,8 gU/cc. Hal tersebut disebabkan karena pengaruh perubahanfluks thermal yang serupa untuk ketiga bahan bakar. Yaitu pad a posisi di tengah teras terjadiperubahan fluks yang relatif besar. Sedangkan di bagian atas dan bawah teras hanya terjadiperubahan fluks yang relatif kecil.

I II I+- I I

- 2,96 gU/cc: I

, I II I

•' I- . ':1 55 gU/.cc -, -, _1011-----V, I

-A- 4,80 gU/ccI

5

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00

Posisi Batang Kendali Z(B) / Tinggi Teras Z

Gambar 16. Pengaruh tingkat muat bahan bakar terhadap profil aksialreaktivitas batang kendali teras setimbang RSG-GAS

Tabel 8 menunjukkan perbandingan hasil perhitungan reaktivitas teras setimbangRSG-GAS saat kondisi batang kendali 'one stuck rod antara nilai yang berbasis data desain(SAR) dengan data operasi teras RSG-GAS. Dari tabel tersebut dapat diketahui bahwa hasilperhitungan yang berbasis pada data operasi menunjukkan nilai yang lebih besardibandingkan dengan yang berbasis data desain. Untuk teras setimbang RSG-GAS berbahanbakar U3SiTAI kerapatan 2,96 gU/cc masih memenuhi kriteria keselamatan. Sedangkan terassetimbang RSG-GAS berbahan bakar U3SiTAI kerapatan 3,55 gU/cc dan 4,8 gU/cc tidakmemenuhi kriteria keselamatan. Untuk itu, kemudian dilakukan penelitian tentang reaktivitasbatang kendali teras setimbang RSG-GAS berbahan bakar U3SiTAI kerapatan 4,8 gU/ccdengan penambahan kawat kadmium pada sisi tiap pelat bahan bakar, seperti yang akanditunjukkan pada Tabel 8 di bawah.

93


Tabel 8. Reaktivitas teras setimbang RSG-GAS saat kondisi one stuck rod batang kendali(% llk/k)

Berbasis SARBerbasis data operasiStuck Rod

(SRAC-COREBN)(SRAC-CITATION)121J

Batang Kendali

U3Si2-AIU3Si2-AIU3Si2-AIU3SirAIU3SirAIU3Si2-AI2,96gU/cc

3,55gU/cc4,80gU/cc2,96gU/cc3,55gU/cc4,80gU/cc

E-9

-3,81-1,540,65-0,980,984,32

C-8

-4,47-2,27-0,13-1,190,583,84

F-8

-3,13-0,951,12-1,120,834,11

B-7

-4,68-2,48-0,35-1,050,683,89

G-6

-2,83-0,841,04-1,310,543,69

C-5

-3,63-1 ,480,59-1,130,663,95

F-5

-2,69-0,711,18-1,350,483,73

0-4

-3,02-0,821,28-1,200,694,01

Beberapa penelitian tentang reaktivitas batang kendali juga telah dilakukansebelumnya, antara lain dengan cara penambahan batang kendali pengaman (BKP)116]danpenyampuran racun dapat bakar Gd203122].Oalam penelitian ini, dilakukan perhitunganreaktivitas batang kendali teras setimbang RSG-GAS berbahan bakar U3Si2-AI kerapatan 4,8gU/cc dengan penambahan kawat kadmium. Perubahan reaktivitas teras dengan kondisibatang kendali 'one stuck rod terhadap besarnya diameter kawat kadmium dapat dilihat padaTabel 9. Oari tabel tersebut dapat diketahui bahwa teras setimbang RSG-GAS berbahanbakar U3Si2-AI kerapatan 4,8 gU/cc dapat dioperasikan secara aman dengan memenuhikriteria keselamatan, jika ditambahkan kawat kadmium pada tiap sisi pelat bahan bakarnyaminimal dengan diameter 0,7 mm.

Tabel 9. Perubahan reaktivitas batang kendali (% llk/k) pengaruh besarnya diameter kawatkadmium[23]

Kondisi BatangReaktivitas batang kendali

KendaliTanpa Cd(d1 =0,55mm)(d2=0,7mm)(d3=0,85mm)(d4=0,95mm)

All-up

11,988,357,356,425,91

All-down

2,54-1,91-3,12-4,22-4,67

B-7 -up

4,120,26-0,78-1,63-2,15

C-5 -up

4,12-0,01-1,14-2,04-2,60

C-8 -up

4,07-0,19-1,34-2,02-2,82

0-4 -up

4,13-0,28-1,47-2,41-3,00

E-7 -up

4,51-0,03-1,29-2,29-2,91

F-5 -up

3,84-0,55-1,73-2,68-3,25

F-8 -up

4,25-0,30-1,57-2,57-3,20

G-6 -up

3,89-0,43-1,57-2,48-3,04

4.3. Reaktivitas Negatif Xenon Teras Setimbang RSG-GAS

Tabel 10 menunjukkan perbandingan reaktivitas negatif xenon antara data hasilpengukuran (ekperimen) yang telah ada dan nilai hasil perhitungan dengan paket programXenSam. Oari tabel tersebut dapat diketahui bahwa perhitungan reaktivitas xenon setimbangdan peluruhan xenon dengan paket program XenSam tidak menunjukkan perbedaaan hargayang signifikan dibandingkan dengan hasil pengukuran. Oemikian juga untuk lamanya waktumati reaktor juga menunjukkan nilai yang hampir sama.

94

Analisis parameter neutronik teras setimbang RSG-GAS berbahan bakar ... (Jati Susilo, MEng)

Tabel 10. Perbandingan reaktivitas negatif xenon hasil perhitungan dan pengukuran padateras ke-45 RSG-GAS pada daya 18 MW[12]

UnitPengukuranPerhitungan

Reaktivitas Xe setimbang

$4,0604,058

jam

48,0048,00

Reaktivitas puncak Xe

$12,248 (ekstrapolasi) 12,791jam

10,479,82

Reaktivitas peluruhan Xe

$0,7600,75565,65

65,65

Waktu mati reaktor

jam20,2220,07

Perbandingan hasil perhitungan reaktivitas xenon negatif setimbang, puncak xenon,dan peluruhan xenon teras setimbang RSG-GAS berbahan bakar U3Si2-AI kerapatan 2,96gUIce, 3,55 gU/cc dan 4,80 gU/cc pad a daya 15 MW dan 30 MW ditunjukkan pada Tabel 11dan Gambar 17. Dari tabel dan gambar tersebut dapat diketahui bahwa pada daya yangsama (15MW) kenaikan kerapatan bahan bakar U3SirAI dari 2,96 gU/cc menjadi 3,55gU/ccdan 4,8gU/cc akan mengakibatkan sedikit penurunan pad a nilai reaktivitas negatif xenonsetimbang yaitu sekitar 0,075% dan 0,214%. Setelah mencapai xenon setimbang yaituoperasi teras selama 48 jam, kemudian dilakukan pemadaman teras reaktor. Sesaat setelahreaktor padam, terdapat perbedaan yang menyolok pad a reaktivitas negatif saat puncakxenon. Semakin tinggi kerapatan bahan bakar justru akan menyebabkan reaktivitas negatifpuncak xenon yang semakin kecil, yaitu dari 9,533% menjadi 8,163% dan 6,345%. Setelahmencapai puncak, maka akan terjadi peluruhan atom Xe hingga mencapai kondisi mendekatijenuh pada saat yang sama yaitu sekitar 72 jam setelah teras shut-down atau dengan katalain reaktivitas xenon menunjukkan nilai yang hampir sama.

Tabel11. Perbandingan reaktivitas negatif xenon teras setimbang RSG-GAS[12]

ParameterUnitDaya teras 15 MWDaya teras 30 MW


gU/cc2,963,554,802,963,554,80

Reaktivitas Xe setimbang

%2,962,882,733,163,112,98

Reaktivitas puncak Xe

%9,638,256,4118,4115,2511,63

Reaktivitas peluruhan Xe

%0,520,450,331,201,010,75

Waktu mati reaktor

jam14,98--31,84-19,63

95

Iptek Nuk/ir: Bunga Rampai Presentasi IImiah Jabatan Peneliti

10

ISSN 2087-8079

--B- Silisida 2,96 gU/cc

-5- Silisida 3,55 gU/cc

----0 - Silisida 4,8 gU/cc8

2

o

_ppp .-0000.--.-00- -00-0000 ipS.--1 : \

. - - - - - - - - - -- -- -- - - - - - - - -'-.'- - -. - -I-p.---::l \-.\ ,- - -.- - - - - - - -.- -. - - - - - ~- - -- - - - - - - --

- ~ : l' : \ ~ .

: : I : \ \ :

.. \ '- 00 __ • _ 00 00 __ ;._ 00 00 __ 00 ~.oo 00 100 00 00 _; 00 ~ _ 00 _: __ 00 _ 00 00 00' 00._ 0000 00 __

" \ ~<'\

._,00000000 -, -- _ 00 __ • __ oo._~-oo- -- _ -- --- +~-~~p- -t - 00-- _0000 __, : ~ ,,'

o 20 40 60

Waktu (Jam)

80 100 120

Gambar 17. Perubahan reaktivitas negatif xenon terhadapwaktu teras setimbang RSG-GAS pada daya 15 MW12j

4.4. Optimalisasi Panjang Siklus Teras Setimbang RSG-GAS

Penelitian tentang pola pemuatan bahan bakar telah dilakukan pada teras setimbangRSG-GAS berbahan bakar U3Si2-AI kerapatan 3,55 gU/cc, Tabel 12 menunjukkan perubahanpanjang siklus operasi pengaruh dari perbedaan pola pemuatan bahan bakar yangdigunakan, Dari tabel tersebut dapat diketahui bahwa teras setimbang RSG-GAS denganpola pemuatan 7/1-7 mempunyai panjang siklus operasi yang paling besar. Jika dibandingkandengan teras awal (pola pemuatan 5/1-8), menunjukkan kenaikan sebesar 11,46 hari atau37,69%. Teras tersebut dalam satu siklusnya dilakukan penggantian 7 elemen bahan bakarstandar dan 1 elemen kendali, dengan jumlah total bahan bakar di dalam teras sebanyak 56elemen.

Tabel 12. Perubahan parameter neutronik teras setimbang RSG-GAS pengaruh perbedaanpola pemuatan[24]

Satuan

Teras RSG-GAS U3SirAI 3,55 gU/cc

Teras A

Teras BTeras CTeras D

Jumlah bahan bakar

elemen48485656

Pola pemuatan - kelas bahan bakar

-5/1-86/1-76/1-87/1-7

Panjang siklus

hari30,8835,6037,1842,52Reaktivitas lebih

%Llk/k9,8910,4310,0010,54

Rata-rata burn-up

BOC29,3627,9929,1628,91EOC

37,1236,9237,0837,95

Burn-up buang bahan bakar

62,734,8061,5056,3555,58

56,0962,8160,7263,98

61,3862,7164,19%235U

62,2761,6062,0962,7062,34

61,4264,0664,1065,43

61,9065,1564,9371,24

65,3062,0171,15Rata-rata burn-up buang

62,0661,2063,3763,27

96


BAB V KESIMPULAN

Analisis penggunaan bahan bakar U3Siz-AI kerapatan tinggi pad a teras setimbangRSG-GAS dilakukan dengan perhitungan berbasis pad a data desain (SAR) dan data operasiteras RSG-GAS dengan paket program SRAC. Analisis hasil perhitungan menunjukkanbahwa teras setimbang RSG-GAS berbahan bakar U3Siz-AI kerapatan 4,8 gU/cc dapatdioperasikan secara aman dengan memenuhi kriteria keselamatan jika ditambahkan kawatkadmium pad a sisi tiap-tiap pelat bahan bakar. Teras setimbang RSG-GAS dapat mencapaipanjang siklus yang optimal jika menggunakan pola pemuatan bahan bakar yang tepat.

Dari keseluruhan kegiatan penelitian tersebut di atas dapat disimpulkan bahwa terasRSG-GAS dari segi neutronik telah siap untuk dilakukan penggantian bahan bakar dari U3SizAI kerapatan 2,96 gU/cc menjadi kerapatan 3,55 gU/cc atau 4,8 gU/cc.

DAFTAR PUSTAKA

[1] TOMOAKI KATO, Core Burn-Up Calculation of JRR-3, Dokumen FNCA 2007[2] LlEM PENG HONG, BAKRI ARBIE, T.M. SEMBIRING Fuel Management Strategy for

The New Equilibrium Silicide Core Design of RSG-GAS (MPR-30), Journal of NuclearEngineering and Design, 1998.

[3] LILY SUPARLlNA, TAGOR M. SEMBI RING, Perhitungan Parameter Neutronik RSGGAS Berbahan Bakar Silisida Dengan Kerapatan 4,8 gU/cc, Prosiding Seminar HasilPenelitian P2TRR Tahun 2003, P2TRR-BATAN, ISSN 0854-5278.

[4] JAERI-Data/Code96-015, SRAC95; General Purpose Neutronics Code System, JapanAtomic Energy Research Institute, February 1996 (in Japanese)

[5] ANON 1M, Multipurpose Research Reactor G.A. SIWABESSY - SAFETY ANALYSISREPORT VI.1 Copy No.2, BATAN, September 1989

[6] ANON 1M, Laporan Analisis Keselamatan RSG-GAS rev-10, NO.ldent:RSG.KK.03.04.63.08,

[7] PUSAT PENGEMBANGAN TEKNOLOGI REAKTOR RISET, Laporan Uji Operasi TerasSilisida Penuh, NO.ldent: TRROR15.04.43.02, BOR-P2TRR-BATAN, 2002

[8] FUKUTARO ISHIMORI, Nihon Genshiryoku KenkyOjyo, Genshiro Kougaku Kouza 3 ===Genshiro Butsuri, BaifOkan, 1973 nen 7 gatsu 25 nichi (in Japanese)

[9] J.J. DUDERSTADT, L.J. HAMILTON (FUJITA, NARITA translation), Genshiro no Rironto Kaiseki , Gendai Kougakusha, 1976 (in Japanese).

[10] GENSHIRYOKU JITEN HENSHU IINKAI, Dictionary of Nuclear Scince and Technology,Nikkei Kogyo Shinbunsha, Japan, 30-11-1995, (in Japanese).

[11] NABBI, R, Experimental Reactor Physics for The Indonesian Research Reactor MPR30, Serpong-Indonesia, 1989

[12] JATI SUSILO, LILY SUPARLlNA, SURIAN PINEM, Analisis Reaktivitas Racun Xe DanSm Teras Silisida 4,8 gU/cc RSG-GAS Pada Daya 15 & 30 MW, Prosiding PertemuanDan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan Dan Teknologi Nuklir, 12 Juli2005, ISSN 0216-3128.

[13] JATI SUSILO, IMAN KUNTORO, Validasi Paket Program COREBN/HIST UntukPerhitungan Fraksi Bakar dan Manajemen Bahan Bakar Teras RSG-GAS, JurnalTeknologi Reaktor Nuklir TRI DASA MEGA, Vo.9, No.3, 2007, ISSN 1411-240X.

[14] JATI SUSILO, M. 1MRON, Evaluasi Kekritisan Dan Fraksi Bakar Teras Silisida 2,96gU/cc RSG-GAS Dengan SRAC-ASMBURN, Majalah BATAN VoI.XXXVI, NO.1/2Januari/April 2003.

[15] JATI SUSILO, LILY SUPARLlNA, TUKIRAN SURBAKTI, Kajian Neutronik Teras KompakRSG-GAS Tanpa CIP Silisida 3,55gU/cc & 4,8 gU/cc, Prosiding Seminar Hasil PenelitianP2TRR Tahun 2003, 24-25 Pebruari 2004, ISSN 0854-5278.

[16] IMAN KUNTORO, TAGOR M. SEMBI RING, Peningkatan Kemampuan Batang KendaliReaktor RSG-GAS Dengan Penambahan BKP AglnCd, Jurnal Teknologi Reaktor Nuklir[TRI DASA MEGA] Vo1.3, No.1, Pebruari 2001, ISSN 1411-240X.

[17] LILY SUPARLlNA, TAGOR M. SEMBI RING, Perhitungan Parameter Neutronik TerasRSG-GAS Berbahan Bakar Silisida Dengan Kerapatan 4,8 gU/cc, Prosiding SeminarHasil Penelitian P2TRR Tahun 2003, P2TRR-BATAN, ISSN 0854-5278.

97


[18] JATI SUSILO, SURIAN PINEM, Analisis Akurasi Perhitungan Reaktivitas DenganMenggunakan Program SRAC-CITATION, Jurnal Teknologi Reaktor Nuklir [TRI DASAMEGA] Vo1.8, No.2, Juni 2006, ISSN 1411-240X.

[19] LlEM PENG HONG, Monte Carlo Calculations On The First Criticality Of TheMultipurpose Reactor G.A. Siwabessy, Jurnal Atom Indonesia Vo1.24, No.2, July, 1998,BATAN

[20] LlEM PENG HONG, Validation of BATAN'S Standard 3-D Diffusion Code, BATAN-3DIFFOn First Core of RSG-GAS, Jurnal Atom Indonesia Vo1.25, No.1, January, 1999, BATAN

[21] JATI SUSILO, RqHMADI, Analisis Reaktivitas Batang Kendali Teras Setimbang SilisidaRSG-GAS Dengan SRAC-CITATION, Presiding Pertemuan Dan Presentasi IImiahPenelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir, 10 Juli 2007, ISSN 0216-3128.

[22] JATI SUSILO, Analisis Dampak Penambahan Gd203 Di Dalam Bahan Bakar SilisidaTerhadap Reaktivitas Lebih Teras RSG-GAS, Jurnal Teknologi Reaktor Nuklir TRI DASAMEGA, Vo1.6, No.1, Pebruari 2004, ISSN 1411-240X.

[23] JATI SUSILO, LILY SUPARLlNA, Penentuan Diameter Kawat Kadmium Pad a Bahan

Bakar Uranium Silisida 4,8 gU/cc Untuk Teras RSG-GAS, Jurnal Teknologi ReaktorNuklir TRI DASA MEGA, Vo1.11, No.1, Pebruari 2009, ISSN 1411-240X.

[24] JATI SUSILO, Analisis Pola Pemuatan Bahan Bakar Teras Setimbang RSG-GASBerbahan Bakar U3Si2-AI Kerapatan 3,55 gUIce, Jurnal Teknologi Reaktor Nuklir TRIDASA MEGA, Vo1.9, No.2, Juni 2007, ISSN 1411-240X.

98

ANALISIS PARAMETER NEUTRONIK TERAS SETIMBANG RSG-GAS...

Documents

Transcript of ANALISIS PARAMETER NEUTRONIK TERAS SETIMBANG RSG-GAS...