PROSIDING SEMINAR ABSTRAK

Transkripsi

1 Pusat Teknologi Akselerator Proses Bahan EVALUASI PEMBANGKITAN DAYA DAN BURN-UP BAHAN BAKAR DALAM PENDAYAGUNAAN REAKTOR KARTINI Umar Sahiful Hidayat, Mudjilan Pusat Teknologi Akselerator Proses Bahan-BATAN, Babarsari Yogyakarta ABSTRAK EVALUASI PEMBANGKITAN DAYA DAN BURN-UP BAHAN BAKAR DALAM PENDAYAGUNAAN REAKTOR KARTINI. Reaktor Kartini telah memperoleh izin perpanjangan operasi dari Bapeten sampai dengan tahun Sejalan dengan itu maka persyaratan perawatan dari ba pengawas semakin ketat segkan tuntutan dari pihak fasilitas akan pendayagunaan pemanfaatan reaktor Kartini semakin padat. Dua kepentingan yang harus dipenuhi secaraa seimbang. Penelitian ini merupakan salah satu bahan pertimbangan untuk memenuhi 2 tuntutan tersebut dari pendekatan pengalamann reaktor Kartini yang telah beroperasi selama 32 tahun dengan melakukan evaluasi terhadap pembangkitan daya tiap bulan 10 tahun terakhir guna mengetahui bulan paling padat paling jarang pengoperasian reaktor terhadap burn-up bahan bakar untuk mengetahui burn-up tertinggi satu bulan untuk kemudian menjadi acuan perkiraan burn-up sampai dengan izin berakhir. Dari penelitian ini diperoleh bulan paling padat adalah Febuari, Mei September bulan yang jarang pemakaiaanya adalah Januari, Maret Desember. Burn-up maksimal satu bulan sebesar 0,182 gram. Kata Kunci: Pendayagunaan, izin, Burn-up PENDAHULUAN P ABSTRACTT EVALUATION OF POWER GENERATION AND FUEL BURN-UP IN THE UTILIZATION OF KARTINI REACTOR. Kartini reactor operation has been licensed from Bapeten extension until the year Correspondingly the care requirements of increasingly stringent regulatory demands while the utilization of the facilities will increasingly crowded Kartini reactor utilization. The two interests that must be met in a balanced manner. This study is one of the considerations material to satisfy these two demands of the experiential approach Kartini reactor which has been operating for 32 years with an evaluation of the power generation of each month in 10 years last month to determinee the most dense and most often operation of the reactor and fuel burn-up to determinee the highest in a month to become the referencee estimate of the burn-up until the permit expires. Of this study was obtained in crowded is February, May and September and are rarely month is January, March and December. Burn-ups maximum in a month is grams. Keyword: Utilization, licensed, Burn-up TAPB BATAN Yogyakarta mempunyai tugas fungsi melaksanakan penelitian pengembangan di big teknologi akselerator fisika nuklir, kimia teknologi proses bahan industrii nuklir, pelayanan pendayagunaan reaktor riset serta melaksanakan pelayanann pengendalian keselamatan kerja pelayanan kesehatan [1]. Pendayagunaan Reaktor riset hal Pengoperasian perawatan reaktor Kartini berada di bawah tanggung jawab Big Reaktor. Pendayagunaan reaktor Kartini mempunyai tujuan antara lain: Bukuu I hal 21

2 PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR Pusat Teknologi Akselerator Proses Bahan Yogyakarta, 27 Juli 2011 Sebagai sarana penelitian dasar big fisika teknologi reaktor nuklir Pendidikan latihan calon operator tenaga perawatan reaktor Pendidikan latihan pengendalian penanggulangan pengaruh radiasi terhadap manusia lingkungan Sebagai fasilitas irradiasi, khususnya untuk analisis unsur-unsur dengann metode analisis aktivasi neutron, serta untuk penelitian yang tidak memerlukan intensitas radiasi yang tinggi. Reaktor Kartini telah mengalami sejarah panjang, mulai diresmikan tanggal 1 Maret 1979 oleh presiden Soeharto sampai sekarang. Dalam kurun waktu yang panjang kurang lebih 32 tahun tersebutt maka sebagai pedoman wajib untuk menjamin keselamatan reaktor maka reaktor Kartini telah memiliki LAK (Laporan Analisis Keselamatan ) sampai dengan revisi 7 tahun Dalam hal perijinan, reaktor Kartini telah mengalami perpanjangan izin dari Bapeten. Izin terakhirr telah terbit dengan No. 468/IO/Ka- BAPETEN/6-XII/2010 masa berlaku [2]. Dengann diterbitkannya izin baru tersebut maka reaktor Kartini harus dimaksimalkan pendayagunaanya. Untuk mendayagunakan reaktor Kartini sisa waktu yang ada maka diperlukan kajian yang men segala aspek. Disamping dituntutt harus lebih ketat hal perawatannya dari Bapeten maka dari pihak fasilitas berusaha memaksimalkan kemampuan yang ada hal mendayagunakan secara maksimal. Dalam hal ini terjadi kontra kepentingan antara persyaratan perawatan yang semakin ketat dengan mendayagunakan secara maksimal kesempatan yang ada. Oleh karena itu penelitian ini melihat mengevaluasi sejarah pendayagunaan reaktor kartini 10 tahun terakhir untuk mengetahui seberapa besar energi yang dibangkitkan berapa fraksi bakar (Burn-up) bahanbakar yang ada distribusi penggunaan reaktor dalah kurun waktu tahunan. METODOLOGI 1. Alat bahan Penelitian ini menggunakan seperangkat komputer sederhana untuk menjalankan program GW basic, Selector Trigap. Dan menggunakan log book operasi reaktor sebagai data primer penggunaan reactor [3]. GW Basic adalah program under DOS hasil pengembangan peneliti reaktor kartini. Program ini digunakan sebagai perhitungan dasar konversi daya yang terpakai waktu pemakaian reaktor menjadi burn-up total bahan bakar energy yang dibangkitkan. Selector adalah program under DOS hasil pengembangan peneliti reaktor kartini. Program ini digunakan untuk perhitungann burn-up pada tiap bahan bakar konfigurasi teras. Trigap (TRIGA Program) adalah program under DOS yang menjadi satu paket dengan reaktor TRIGA. Program ini digunakan uuntuk perhitungan riwayat burn-up tiap elemen bahan bakar [4]. 2. Pelaksanaan Penelitian Penelitian ini diawalii dengan pengambilan data primer dari logbook operasi reaktor, yang berisi riwayat penggunaan reaktor, daya operasi, lama operasi. Data tersebut kemudian dimasukkan ke program GW Basic dengan parameter waktu operasi (tanggal, bulan, tahun), dayaa operasi (kw), lama operasi (menit). Data yang tersimpan menjadi data akumulasi dari pemakaian waktu sebelumnya. Output dari program ini adalah energy yang dibangkitkan, burn-up U-235, Burnmenjadi up Total. Data dari program ini kemudian input program selector program trigap untuk burn-up total bahan bakar gram. Data yang diambil adalah data pemanfaatan reaktor kartinii 10 tahun terakhir, yakni tahun dengan alasan data tersebut sudah dirasa cukup untuk melihat trend yang ada. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil output program GW Basic, Selector Trigap terangkum tabel lampiran 1. Dari tabel tersebut kemudian dibuat grafik yang terangkum gambar 1 s/ /d gambar x 10 3 MWD Grafik Pemanfaatan Reaktor tahun Grafik 1. Grafik Pemanfaatann Reaktor Dari grafik 1 diatas memperlihatkan bahwa pemanfaatan reaktor mencapai puncak pada tahun Pada tahun 2006 terjadi penurunan karena ada gempa yang menggunjang jogja pada tanggal 26 mei Segkan pada tahun 2008 penggunaan reaktor menurun karena seg Buku I hal 22 Umar Sahiful Hidayat, dkk

3 Pusat Teknologi Akselerator Proses Bahan proses revitalisasi SIK reaktor Kartini. Grafik tersebutt masih bersifat umumm tiap tahun, segkan pemanfaatan lebih rinci tiap bulan ditunjukkan pada grafik 2 3. Gambar 2. Grafik Pembangkitan Daya Reaktor Kartini tahun Gambar 3. Grafik Pembangkitan Daya Reaktor Kartini tahun Grafik 2 3 memperlihatkan trend tahun , revitalisasi SIK reaktor pemanfaatan reaktor kartini tiap bulan tahun Dari grafik tersebut terlihat terjadi 2 puncak pemakaian terjadi pada bulan febuari yakni pada tahun 2002 tahun Trend tersebut perlu pada tahun 2008 sehingga penggunaan pada tahun tersebut mengalami penurunan. Evaluasi terhadap fraksi bakar/ burn-up bahan bakar. mendapatkan perhatian khusus hal Burn-up bahan bakar berbanding lurus perawatan, sehingga jadwal perawatan bias dengan pembangkitan energy dari teras reaktor menyesuaikan dengan trend permanfaatan reaktor Kartini. Dari 2 grafik tersebut juga terlihat pada Kartini. Segkan pembangkitan daya tergantung dari pemanfaatan pendayagunaan reaktor Kartini, sehingga grafik burn-up bahan bakar mirip dengan tahun terdapat proses perawatan grafik Pembangkitan daya reaktor kartini, seperti reaktor yakni retrofitting gedung reaktor pada ditunjukkan grafik 4 dibawah ini. Grafik 4. Grafik Burn-up Bahan Bakar Reaktor Bukuu I hal 23

4 PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR Pusat Teknologi Akselerator Proses Bahan Yogyakarta, 27 Juli 2011 Dari grafik 4 terlihat bahwa puncak pemakaian U-235 mencapai puncak pada tahun 2005 sebesar 0,97566 gram mencapai minimum pada tahun 2008 sebesar 0,307 gram. Pada tahun terdapat perawatan gedung reaktor terkait dengan gempa jogja 26 mei 2006 perawatan revitalisasi SIK pada tahun Grafik 4 diatas masih berupa akumulasi tiap tahun, segkan burn-up 5 6. Dibawah tiap bulan dapat dilihat dari grafik ini. Grafik 5. Grafik Burn-up bahan Bakar Reaktor Kartini Grafik 6. Grafik Burn-up bahan Bakar Reaktor Kartini Grafik 5 6 memperlihatkan trend burn-up bahan bakar reaktor kartini tiap bulan tahun Dari grafik tersebut terlihat terjadi 2 puncak burn-up terjadi pada bulan febuari yakni pada tahun 2002 sebesar 0,181 gram U-235 tahun 2009 sebesar 0,182 gram U-235. Jika digabungkan akumulasi burn-up pembangkitan daya reaktor tiap bulan selama 10 tahun maka akan terlihat grafik 7 dibawah ini. Grafik 7. Grafik pembangkitan Energi Kumulatif Tiap bulan Buku I hal 24 Umar Sahiful Hidayat, dkk

5 Pusat Teknologi Akselerator Proses Bahan Dari grafik 7 terlihat bahwa terdapat 3 bulan sibuk 3 bulan santai. 3 bulan tersebut adalah bulan Febuari, Mei September, segkan bulan santai tersebut adalah bulan Januari, maret Desember. Trend ini sedikit banyak bias membantu membuat jadwaol operasi perawatan reaktor hal memaksimalkan pendayagunaan reaktor Kartini. KESIMPULAN Dari evaluasi pembangkitan daya reaktor didapat kesimpulan bahwa bulan yang perlu dimaksimalkan perawatan adalah bulan Januari, Maret Desember. Dari evaluasi burn-up bahan bakar didapatkan bahwa burn-up maksimal satu bulan 10 kurun waktu adalah sebesar 0,182 gram. Jika asumsi ini diambil maksimal satu tahun maka terjadi burn-up 12 x 0, 182 gram x 9 tahun sisa izin sehingga diperoleh 19, 656 gram. Jika dibandingkan dari sisa U-235 yang tersisa sebesar 2596,96 gram maka U-235 masih sangat cukup untuk pendayagunaan maksimal reaktor Kartini. SARAN Dari penelitian ini masih perlu disempurnakan evaluasi secara lengkap hal pembagian pemanfaatan reaktor, misalnya untuk iradiasi, pelatihan, penelitian sehingga diperoleh trend tersendiri. UCAPAN TERIMA KASIH 1. Ir. Puradwi IW, DEA selaku Kepala Big reaktor atas perhatian dukungannya. 2. Taxwim, ST selaku Ka. Sub.Bid bahan bakar atas fasilitas ddukungannya menejemen bahan bakar 3. Ir. Tegas Sutondo, terimakasih atas konsultasi burn-up program GW Basicnya 4. Ir. Edy Trijono BS, terimakasih atas program selectornya. DAFTAR PUSTAKA 1. Laporan Analisiss Keselamatan, Revisi 7 tahun Dokumen Izin Reaktor Kartini tahun Log Book Operasi 4. Log Book Burn-up bahan bakar TANYA JAWAB A.Supriyanto Bagaimana upaya pendayagunaan penggunaan Reaktor Kartini ditinjau dari burn-up masingburn-up masing bahan bakar yang telah tinggi? Bahan bakar yang telah mengalami tinggi ditaruh di ring yang luar supaya burn- upnya sesuai dengan distribusi fluks (seprti lonceng). Suwarto Apakah Reaktor Kartini beroperasi secara rutin sesuai jadwal? Seandainyaa ya berapa kira kira rerata burn-up tiap tahun? Reaktor Kartini beroperasi secara incidental sesuai dengan permintaan kecuali pada saat perawatan yang sudah dijadwalkan secara rutin.rata-rata burn-up sebanyak 0,366 gram tiap tahun M. Rivai Muslih Berapa burn-up maksimumm (%)? Sesuai dengan dokumen izin reactorr kartini yang diberikan BAPETEN, burn-up yang di izinkan maksimum 50% %. Segkan pada kenyataanya burn-up maksimum yang ada <2 %. Tri Nugroho HS Apa Penyebab perbedaan selisih Burn-up (gram) dengan Pembangkitan daya (MWD) sehingga peningkatan atau penurunan keduanya tidak konsisten? Rumus hubungan burn-up dengann MWD adalah Bi = Burn-uptiap elemen (dipengaruhi oleh posisi Ring Wi = factor pembobot untuk bahan bakar); α = tetapan. Sehingga jika tidak ada resufle/ perpindahan bahan bakar maka burn-up MWD akan linier, namun jika ada perpindahan hubungannya tidak linier. Bukuu I hal 25