ANALISIS KESELAMATAN TERMOHIDROLIKA KONFI GURASI TERAS KOMPAK RSG-GAS

dokumen-dokumen yang mirip
PERHITUNGAN BURN UP BAHAN BAKAR REAKTOR RSG-GAS MENGGUNAKAN PAKET PROGRAM BATAN-FUEL. Mochamad Imron, Ariyawan Sunardi

ANALISIS FAKTOR PUNCAK DAYA TERAS RSG-GAS BERBAHAN BAKAR U 3 SI 2 -AL. Jati Susilo, Endiah Pudjihastuti Pusat Teknologi Reaktor Dan Keselamatan Nuklir

ANALISIS TRANSIEN AKIBAT KEHILANGAN ALIRAN PENDINGIN PADA TERAS SILISIDA RSG-GAS MENGGUNAKAN KODE EUREKA-2/RR

ANALISIS NEUTRONIK TERAS SILISIDA DENGAN KERAPATAN 5,2 g U/cc REAKTOR RSG-GAS Lily Suparlina *)

ANALISIS PENGUJIAN ELEMEN BAKAR DUMMY UJI SILISIDA: ASPEK KESELAMA T AN RSG-GAS

DESAIN KONSEPTUAL TERAS REAKTOR RISET INOVATIF BERBAHAN BAKAR URANIUM-MOLIBDENUM DARI ASPEK NEUTRONIK

UJI 'BENCHMARK' TERMOHIDRAULIKA TERAS KERJA RSG GAS DALAM KEADAAN TUNAK

Diterima editor 10 Agustus 2010 Disetujui untuk dipublikasi 28 September 2010

ANALISIS KOEFFISIEN REAKTIVITAS TERAS RSG-GAS BERBAHAN BAKAR U 3 Si 2 -Al 4,8gU/cc DENGAN KAWAT KADMIUM MENGGUNAKAN SRAC ABSTRAK

ANALISIS PENINGKATAN FRAKSI BAKAR BUANG UNTUK EFISIENSI PENGGUNAAN BAHAN BAKAR U 3 Si 2 -Al 2,96 gu/cc DI TERAS RSG-GAS

ANALISIS POLA MANAJEMEN BAHAN BAKAR TERAS REAKTOR RISET TIPE MTR

EFEK PENGGUNAAN ELEMEN BAKAR SILISIDA KE- RAPATAN 4,8 gu/cc TERHADAP SIFAT KINETIKA REAKTOR RSG-GAS

Diterima editor 11 November 2013 Disetujui untuk publikasi 10 Januari 2014

PENENTUAN FRAKSI BAKAR PELAT ELEMEN BAKAR UJI DENGAN ORIGEN2. Kadarusmanto, Purwadi, Endang Susilowati

Analisis Neutronik Teras RSG-Gas Berbahan Bakar Silisida

ANALISIS KEHILANGAN ALIRAN PENDINGIN PRIMER RSG-GAS MODA SATU JALUR

PENGARUH DAYA TERHADAP UNJUK KERJA PIN BAHAN BAKAR NUKLIR TIPE PWR PADA KONDISI STEADY STATE

PENGARUH POSISI DAN LINEARITAS DETEKTOR START-UP DALAM PENGUKURAN FRAKSI BAKAR RSG-GAS PADA KONDISI SUBKRITIS. Purwadi

VERIFIKASI PERHITUNGAN TEMPERATUR ELEMEN BAKAR REAKTOR KARTINI

ANALISIS PENGARUH FRAKSI BAKAR TERHADAP FLUX NEUTRON PADA DESAIN TERAS REAKTOR RISET TIPE MTR

ANALISIS LAJU ALIR PENDINGIN DI TERAS REAKTOR KARTINI

EVALUASI TINGKAT KESELAMATAN HIGH TEMPERATURE REACTOR 10 MW DITINJAU DARI NILAI SHUTDOWN MARGIN.

PENINGKATAN KEMAMPUAN BATANG KENDALI REAKTOR RSG-GAS DENGAN PENGGANTIAN BAHAN PENYERAP

ANALISIS PENGARUH DENSITAS BAHAN BAKAR TERDAHAP FLUKS NEUTRON PADA TERAS REAKTOR RISET TIPE MTR

ANALISIS TERMOHIDROLIKA ELEMEN BAKAR UJI U-7Mo/Al DAN U-6Zr/Al DI RSG-GAS MENGGUNAKAN COOLOD-N2, NATCON DAN CFD-3D

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

KARAKTERISTIK TERMOHIDROLIK REAKTOR TRIGA 2000 UNTUK KONDISI 110 PERSEN DAYA NORMAL

ANALISIS REAKTIVITAS BATANG KENDALI TERAS SETIMBANG SILISIDA RSG-GAS DENGAN SRAC-

Analisis Termal Hidrolik Gas Cooled Fast Reactor (GCFR)

KARAKTERISTIKA TERAS RSG-GAS DENGAN BAKAR BAKAR SILISIDA. Purwadi Pusat Reaktor Serba Guna - BATAN

STUDI PENGEMBANGAN DESAIN TERAS REAKTOR NUKLIR RISET 2 MWTH DENGAN ELEMEN BAKAR PLAT DI INDONESIA

PENGARUH GARPU PENYERAP UJI TERHADAP REAKTIVITAS TERAS DAN KALIBRASI DAYA RSG-GAS

BAB I PENDAHULUAN di Bandung dan Reaktor Kartini yang berada di Yogyakarta. Ketiga reaktor

PENGUJIAN IRADIASI KELONGSONG PIN PRTF DENGAN LAJU ALIR SEKUNDER 750 l/jam. Sutrisno, Saleh Hartaman, Asnul Sufmawan, Pardi dan Sapto Prayogo

ANALISIS KECELAKAAN PENYUMBA TAN P ARSJAL KANAL PENDINGUN ELEMEN BAKAR PADA TERAS OKSIDA DAN DISAIN TERAS SILISIDA RSG-GAS

PARAMETER YANG DIPERTIMBANGKAN SEBAGAI KONDISI BATAS UNTUK OPERASI NORMAL

STUDI PERPINDAHAN PANAS KONVEKSI PADA SUSUNAN SILINDER VERTIKAL DALAM REAKTOR NUKLIR ATAU PENUKAR PANAS MENGGUNAKAN PROGAM CFD

ADANY A DENGAN. ANALISIS KESELAMA T AN TERAS PEMASUKAN TARGET lradiasi ABSTRAK ABSTRACT

ANALISIS KESELAMA T AN PADA MOD A OPERASI KONVEKSI ALAM REAKTOR RSG-GAS

ANALISIS SUDU KOMPRESOR AKSIAL UNTUK SISTEM TURBIN HELIUM RGTT200K ABSTRAK ABSTRACT

HASIL PERHITUNGAN DAN ANALISIS

BAB I PENDAHULUAN. umat manusia kepada tingkat kehidupan yang lebih baik dibandingkan dengan

EV ALUASI KONSUMSI DAY A LISTRIK RSG-GAS PADA SIKLUS OPERAS I TERAS KE 58. Teguh Sulistyo Pusat Reaktor Serba Guna Kawasan Puspiptek Serpong 5310

KAJIAN DESAIN KONFIGURASI TERAS REAKTOR RISET UNTUK PERSIAPAN RANCANGAN REAKTOR RISET BARU DI INDONESIA

PERHITUNGAN NEUTRONIK DESAIN TERAS SETIMBANG UNTUK MENDUKUNG TERBENTUKNYA TERAS REAKTOR RISET INOVATIF

ANALISIS POMPA PENDINGIN REAKTOR TRIP PADA REAKTOR TRIGA-2000 MENGGUNAKAN RELAP/SCDAPSIM/MOD3.4. A. R. Antariksawan *)

PEMETAAN DISTRIBUSI SUHU DAN DNBR PADA PERANGKAT BAHAN BAKAR AP1000-EU. Muh. Darwis Isnaini Pusat Teknologi Reaktor dan Keselamatan Nuklir BATAN

BAB I PENDAHULUAN BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

DESAIN TERAS AL TERNA TIF RSG-GAS BERBAHAN BAKAR SILISIDA 4,8 G U/Ce.

EVALUASI PARAMETER DESAIN TERMOHIDROLIKA TERAS DAN SUB KANAL PLTN AP1000 PADA KONDISI TUNAK

BAB III KARAKTERISTIK DESAIN HTTR DAN PENDINGIN Pb-Bi

RANCANG BANGUN PERANGKAT LUNAK SIMULATOR REAKTOR NUKLIR

Analisis Neutronik pada Gas Cooled Fast Reactor (GCFR) dengan Variasi Bahan Pendingin (He, CO 2, N 2 )

RANCANG BANGUN PERANGKAT LUNAK SIMULATOR REAKTOR NUKLIR

ANALISIS DAN PENENTUAN DISTRIBUSI SUHU PEN- DINGIN PRIMER PADA DAERAH RING B, C, D, E DAN F TERAS KARTINI UNTUK DAYA 250 KW.

ANALISIS SIFAT TERMAL TERHADAP UNJUK KERJA PIN BAHAN BAKAR NUKLIR TIPE PWR PADA KONDISI TUNAK

PERHITUNGAN BURN UP BAHAN BAKAR REAKTOR RSG-GAS MENGGUNAKAN PAKET PROGRAM BATAN-FUEL. Mochamad Imron, Ariyawan Sunardi

KAJIAN KESELAMATAN PENGOPERASIAN REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG DENGAN MENGGUNAKAN BATANG KENDALI REAKTOR TRIGA 2000 TANPA BAHAN BAKAR (BKRTTBB)

VERIFIKASI PROGRAM COOLOD-N VERSI PC DENGAN VERSI AXP. Muh. Darwis Isnaini *

BAB IV DATA DAN ANALISIS HASIL PERHITUNGAN DESAIN HTTR

I. PENDAHULUAN. Telah dilakukan beberapa riset reaktor nuklir diantaranya di Serpong

ANALISIS AKTIVITAS ISOTOP MO-99 DI REAKTOR RSG-GAS. Sri Kuntjoro Pusat Teknologi dan Keselamatan Reaktor Nuklir BATAN

PENGARUH PENAMBAHAN ALIRAN DARI BAWAH KE ATAS (BOTTOM-UP) TERHADAP KARAKTERISTIK PENDINGINAN TERAS REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG

EVALUASI FLUKS NEUTRON THERMAL DAN EPITHERMAL DI FASILITAS SISTEM RABBIT RSG GAS TERAS 89. Elisabeth Ratnawati, Jaka Iman, Hanapi Ali

ANALISIS PENGARUH DENSITAS PAD A KOEFISIEN REAKTIVIT AS TEMPERA TUR BAHAN BAKAR

VERIFIKASI DISTRIBUSI FAKTOR PUNCAK DAYA RADIAL TERAS 60 BOC REAKTOR RSG-GAS

EVALUASI OPERASI REAKTOR RSG-GAS SIKLUS OPERASI 90

Desain Reaktor Air Superkritis (Supercritical Cooled Water Reactor) dengan Menggunakan Bahan Bakar Uranium-horium Model Teras Silinder

ANALISIS PERHITUNGAN IRADIASI TARGET PRASEODIMIUM DI REAKTOR SERBA GUNA -GA SIWABESSY

LAMPIRAN FAKTOR-FAKTOR YANG HARUS DIPERTIMBANGKAN UNTUK MENETAPKAN KONDISI-KONDISI BATAS UNTUK OPERASI YANG AMAN

MODUL 2 ANALISIS KESELAMATAN PLTN

PENGARUH DENSITAS URANIUM TERHADAP UMUR DAN BURN UP BAHAN BAKAR NUKLIR DI DALAM REAKTOR RSG-GAS DITINJAU DARI ASPEK NEUTRONIK

PEMBUATAN PELAT ELEMEN BAKAR MINI U-7Mo/Al

PEMODELAN TERMOHIDROLIKA SUB-KANAL ELEMEN BAKAR AP-1000 MENGGUNAKAN RELAP5

ANALISIS KARAKTERISTIKA FRAKSI VOID PADA KONDISI RE-FLOODING POST LOCA MENGGUNAKAN RELAP5

PEMBUATAN KODE KOMPUTER UNTUK ANALISIS AWAL TERMOHIDROLIK SUBKANAL PENDINGIN REAKTOR LWR

I. PENDAHULUAN. penduduk dunia yaitu sekitar 7 miliar pada tahun 2011 (Worldometers, 2012),

ANALISIS KESELAMATAN KAPSUL FASILITAS IRADIASI PRTF

STUDI KARAKTERISTIK ALIRAN PADA TUJUH SILINDER VERTIKAL DENGAN SUSUNAN HEKSAGONAL DALAM REAKTOR NUKLIR MENGGUNAKAN PAKET PROGRAM FLUENT

ANALISIS IRADIASI TARGET KALIUM BROMIDA DI REAKTOR SERBA GUNA-GA SIWABESSY

BERITA NEGARA REPUBLIK INDONESIA

STUDI TENTANG KEKERASANCLADDING PEB U3Sh-AL TMU RENDAH - TINGGI PRA IRADIASI

Analisis Karakteristik Rewetting Dalam Celah Sempit Vertikal Untuk Kasus Bilateral Heating Berdasarkan Perubahan Temperatur Awal Plat

ANALISIS IRADIASI TARGET TULIUM DI REAKTOR SERBA GUNA -GA SIWABESSY

Website : jurnal.ftumj.ac.id/index.php/semnastek

PEMODELAN SISTEM KONVERSI ENERGI RGTT200K UNTUK MEMPEROLEH KINERJA YANG OPTIMUM ABSTRAK

ANALISIS BEYOND DESIGN BASIS ACCIDENT KOLAM PENYIMPAN BAHAN BAKAR BEKAS RSG-GAS

CONTOH BATASAN DAN KONDISI OPERASI REAKTOR NONDAYA

BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL

DESAIN NEUTRONIKA ELEMEN BAKAR TIPE PELAT PADA TERAS TRIGA 2000 BANDUNG

Kata kunci: analisis transient aliran, SSSR, aliran sirkulasi alam, loop primer, kondisi normal.

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

DEFINISI. Definisi-definisi berikut berlaku untuk maksud-maksud dari publikasi yang sekarang.

Spesifikasi Teknis Teras Reaktor Nuklir Kartini dan Eksperimental Setup Fasilitas Uji In-vitro dan In-vivo Metode BNCT

DISTRIBUSI TEMPERATUR SAAT PEMANASAN DAN PENDINGINAN PER- MUKAAN SEMI-SPHERE HeaTING-03 BERDASARKAN TEMPERATUR AWAL

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

STATUS PENCEMBANCAN INFRA - KODE ANALISIS KINERJA BAHAN BAKAR PLTN di KOREA SELATAN

I. PENDAHULUAN. hampir 50 persen dari kebutuhan, terutama energi minyak dan gas bumi.

DISTRIBUSI FLUKS NEUTRON SEBAGAI FUNGSI BURN-UP BAHAN BAKAR PADA REAKTOR KARTINI

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini akan dilakukan selama tiga bulan, yaitu mulai dari bulan Februari

Transkripsi:

Endiah Puji Hastuti ISSN 0216-3128 II ANALISIS KESELAMATAN TERMOHIDROLIKA KONFI GURASI TERAS KOMPAK RSG-GAS Endiah Puji Hastuti Pusal Teknologi Reaklor dan Keselamalan NukJir, SA TAN ABSTRAK ANAUSIS KESELAMATAN TERMOHIDROUKA KONFIGURASI TERAS KOMPAK RSG-GAS. Penelilian lerhadap kemungkinan penggunaan konfigurasi leras kompak RSG-GAS lelah dilakukon, dengan lujuan efisiensi penggunaan reaklor dan memperpanjang sikjus operasi. Analisis lerhadap parameler leras melllllljukkon bahwa leras kompak TK-2 dan TK-4, dimana masing-masing 4 alau 2 buah posisi iradiasi (11') diganlikon oleh bahan bakor memenuhi aspek keselamalanfisiko leras. Kedua allernalifleras kompak ini perlu diuji dari aspek keselamalan lermohidrolika dan keselamalan leras. Analisis dilakukon dengan menggunakon penyelesaian persamaan perpindahan panas, massa dan momenlum pada kondisi lunak. Dislribusi fak/or puneak daya radial dan aksial yang merupakon salah salu fak/or peneniu dianalisis pada kelinggian balang kendali 0-40 em. Analisis dilakukon dengan memperhitungkonfak/or ketidakpaslian dan kondisi terparah pada daya nominal dan daya lebih. Hasil analisis menwyukkon bahwa dari aspekfisiko maupun termohidroliko serta keselamalan. teras kompak TK-2 and TK-4 dapat diterapkon sebagai leras kompak allernatif RSG-GAS. Kata kunci: leras kompak, TK-2. TK-4. marjin keselamalan. inslabililas aliran. ABSTRACT THERMAL HYDRAULIC SAFETY ANALYSIS of RSG-GAS COMPACT CORE CONFIGURATION. The RSG-GAS compacl core configuralion research availability was done. Ihose research purpose are for reaclor ulilizalion efficiency and lenglhened Ihe operation eye/e. Analysis for core paramelers indicale Ihal compact core namely TK-2 and TK-4. which has 4 or 2 irradialion position (11')replaced by fuel elemenl are fuljill in reaclor physic poinl of view. II was needed 10 analyze from thermal hydraulic and reaclor safety aspecl for Ihis two compacl allernalive cores. Analysis was done using heallransfer, mass and momentum equalion on sleady slale condition. Radial and axial power peaking faclor as an imporlani faclor are analyzed in 0-40 cm of conlrol rod heighl. Uncerlainty factors and worst case condition on nominal and over power level are laking inlo the calculation. The analysis resull shows Ihal based on aspecl of core physic. Ihermal hydraulic and safety, TK-2 and TK-4 compacl core can be implemenled as an allernalive compaci cores of RSG-GAS. Keywords: compacl core, TK-2. TK-4. safety margin. flow inslability. PENDAHULUAN Reaktor RSG-GAS telah dioperasikan selama 18 tahun, pada kondisi "teras setimbang, dalam kurun waktu selama ini hanya maksimum 4 posisi yang digunakan dari 8 buah posisi iradiasi dalam teras yakni posisi iradiasi pusat (Central Irradiation Posilion = CIP) dan posisi iradiasi (lradiation Position = IP) yang tersedia. Posisi iradiasi ini awalnya didesain untuk uji bahan bakar nuklir jenis baru yang membutuhkan tluks neutron tennal yang tinggi. Akan tetapi, C[P dan JP dalam teras reaktor RSG-GAS sa at ini hanya digunakan untuk iradiasi target produksi isotop. Untuk alasan penghematan bahan bakar telah dilakukan analisis neutronik pembentukan konfigurasi teras kompak dengan cara mengurangi posisi CJP dan JP. Pada penelitian terdahulu telah dilakukan kajian terhadap parameter teras reaktor. Pengurangan masing-masing sebanyak dua buah posisi CJP dan [P dapat menaikkan panjang siklus operasi sebesar 5,5 hari daya penuh atau sarna dengan [65 MWO[I]. Sedangkan hasil analisis fisika teras menunjukkan bahwa konfigurasi teras kompak dengan penutupan 100% JP dengan bahan bakar (tanpa 4 buah [P) merupakan konfigurasi teras kompak terbaik. Teras kompak ini dapat meningkatkan panjang siklus operasi sebesar [45 MWO atau setara dengan 4,83 hari daya penuh(21.

12 ISSN 0216-3128 Endiah Puji liamllti Analisis keselamatan tersebut perlu diuji dan dilengkapi dengan analisis keselamatan dari aspek termohidrolika teras. Oleh karena itu pada penelitian ini dilakukan analisis keselamatan teras pada kondisi tunak dan secara bertahap seluruh analisis keselamatan pad a kondisi transienlkecelakaan. Hasil analisis ini merupakan bagian dari analisis keselamatan secara keseluruhan yang diperlukan bagi dukungan ilmiah teknis guna pertimbangan penggunaan teras kompak RSG GAS. Analisis dilakukan dengan menggunakan penyelesaian persamaan perpindahan panas, massa dan momentum pad a kondisi tunak. Terdapat banyak kemungkinan model teras kompak RSG GAS, untuk itu perlu dilakukan analisis awal (prediksi) untuk memilih jenis teras yang diperkirakan memenuhi syarat awal keselamatan dari segi neutronik. Hipotesis yang ingin dibuktikan di sini adalah teras yang memiliki faktor puncak daya radial dan aksial terendah dari aspek perhitungan neutronik akan memiliki marjin keselamatan yang mencukupi daripada kondisi sebaliknya. Data-data hasil perhitungan neutronik diperoleh dari hasil perhitungan peneliti sebelumnya, hasil perhitungan faktor puncak daya radial dan aksial dari kelompok neutronik. Laju alir dalam kisi elemen bakar dipilih laju alir minimum. TEORI Defin;s; Teras Kompak RSG GAS Teras kompak RSG-GAS didetinisikan sebagai pengurangan/pemindahan posisi iradiasi di tengah teras (CIP) atau posisi iradiasi (IP) ke pinggir teras, dan menggantinya dengan bahan bakar melalui pola pergeseran (manajemen) bahan bakar. Perubahan penempatan bahan bakar segar dari pinggir ke tengah teras mengakibatkan naiknya nilai reaktivitas lebih teras dan panjang siklus operasi, karena bahan bakar segar memiliki kemampuan reaksi pembelahan lebih besar daripada bahan bakar dengan ftaksi bakar yang besar dan sebaliknya. Hasil analisis neutronik untuk berbagai konfigurasi teras kompak ditinjau dari panjang siklus, fraksi bakar maksimum yang diperoleh serta faktor puncak daya ditunjukkan oleh Tabel I. Konfigurasi teras acuan RSG-GAS ditunjukkan oleh Gambar I. Tabel1. Hasil Perhitungan Neutronik Berbagai Konfigurasi Teras Kompakl21 PARAMETER -2,51 760/25.33 66,54 ],30 1,33 9,75 ],66 1,92 63,46 TK-2TK-I TK-3 1,26 ],34-2,12-2,15-2,74 70,4] 9,13 1,78 1.79 800/26,67 715/23,83 760/25,33 464 TK-4 9,44 9,50 68,30 TK-5 10,00 1,39-2,22 1,83 825/27,50 73,46 Teras Acuan 615/20,50 56,00-1,30 9,65 1,23 1,77 8 Fraksi Bakar maksimum (%) Teras Kompak I (TK-I) Teras Kompak 2 (TK-2) Teras Kompak 3 (TK-3) Teras Kompak 4 (TK-4) Teras Kompak 5 (TK-5) konfigurasi teras RSG GA Siwabessy apabila seluruh CIP (4 posisi) diganti dengan bahan bakar. konfigurasi teras RSG GA Siwabessy apabila seluruh dengan bahan bakar. IP (4 posisi) diganti konfigurasi teras RSG GA Siwabessy apabila 2 buah CIP dan 2 buah IP diganti dengan bahan bakar. konfigurasi teras RSG GA Siwabessy apabila 2 buah IP diganti dengan bahan bakar. konfigurasi teras RSG GA Siwabessy apabila 2 buah CIP diganti dengan bahan bakar. Yogyakarta, 10 Jull 2006

EI/diah Puji Hastuti ISSN 0216-3128 13- CIP Block Reflector -L 'EK 8 EB ""'EK BS B PN BS25451 "'E"K...L.....2... EB BS i...l- ~ ""E"K ""'EK BEB HY EB BSB EBB 4 74532987654321 B 1 8 76 6 B EB 5...J... 4 73 RS 8EB 3 4 IP 6 EB IP KE'K RS B Keterangan: EB = Elemen bakar; EK = Elemen kendali. Gambar 1. Konfigurasi Teras Silisida RSG-GAS. Program COOLOD-N COOLOO-N adalah program yang digunakan untuk m(~nganalisis termohidrolika reaktor riset dengan elemen bakar tipe pelat. Program COO LOO-N yang dibuat oleh Japan Atomic Energy Research Institute (JAERI)[3] ini berkemampuan menganalisis pendinginan konveksi bebas. Analisis dilakukan terhadap perpindahan panas di dalam kanal pendingin dan elemen bakar. Parameterparameter tersebut dihitung dengan asumsi pembangkitan panas di dalam bahan bakar konstan sepanjang arah radial. Perhitungan perpindahan panas didasarkan pada pemeeahan persamaan konduksi panas satu dimensi ke arah radial, dengan jumlah maksimum titik (nodes) ke arah aksial sebanyak 2] titik dan jumlah titik di bahan bakar ke arah radial selbanyak 5 titik. TAT A KERJAIPEMODELAN Analisis dilakukan berdasarkan prediksi awal dari kemungkinan konfigurasi teras kompak yang diperoleh hash perhitungan neutronik, yaitu TK-2 dan TK-4. Perhitungan neutronik perlu dilanjutkan untuk mengetahui distribusi faktor puneak daya aksial sepanjang arah aksial bahan bakar. HasH perkalian an tara faktor puneak daya aksial dan radial minimum selanjutnya digunakan untuk analisis keselamatan teras kompak. Analisis dilakukan pada kondisi terburuk (worst case condition), dengan menggunakan data laju alir minimal sebesar 800 kgldet[4] dan laju alir minimal yang melalui sebuah clemen bakar adalah 46,54 m3/jam[5i. Data masukan untuk perhitungan termohidrolika menggunakan data teras reaktor berbahan bakar silisida dengan tingkat muat 2,96 g U/ee seperti yang ditunjukan di dalam Tabel 2. Pustek Akseleratordan Proses Bahan - SATAN

14 ISSN 0216-3128 ~rah Pllji liastllti Tabel 2. Data masukan perhitungan termohidrolika teras reaktor RSG-GAS berbahan bakar silisida. Faktor puneak daya radial, FR PARAMETER 34,2 1,200 1,9514 800 1,000 1,167 1,9386 44,5 46,54 TK-4 2,036 TK-2 1,9052 1,9386 46,54 2,036 1,000 1,167 1,200 44,5 800 30 Analisis dilakukan terhadap konfigurasi TK-2 dan TK-4 berbahan bakar silisida dengan tingkat muat 2,96 g Ulem3 pad a daya nominal 30 MW dan pada marjin keselamatan daya 34,2 MW. HASIL DAN BAHASAN Pemilihan Konfigurasi Teras Kompak Oari hasil perhitungan neutronik Tabel 1. terlihat bahwa konfigurasi teras kompak TK-2 dan TK-4 memiliki faktor puneak daya radial masingmasing 1,30 dan 1,26. N ilai faktor puneak daya radial ini jauh lebih rendah dari konfigurasi teras kompak lainnya. Selanjutnya dari hasil perkalian antara faktor puneak daya radial dan aksial terlihat bahwa TK-2 dan TK-4 masing-masing sebesar 1,66 dan 1.78. Kedua teras kompak ini mempunyai peluang untuk menjadi teras kompak RSG GA Siwabessy. Akan tetapi dari segi ketinggian penarikan batang kendali hal ini perlu ditinjau kembali karena perhitungan dilakukan pada ketinggian batang kendali maksimum sebesar 60 em, hal ini tidak diijinkan dalam pengoperasian reaktor. Untuk itu diperlukan perhitungan lebih lanjut dilakukan perhitungan ulang untuk ketinggian batang kendali yang diijinkan pad a kedua konfigurasi teras kompak tersebut. Hasil perhitungan faktor puneak daya sebagai fungsi keltinggian batang kendali ditunjukkan pada Tabel 3 berikut ini. Tinggi Tabel3. Faktor puncak daya sebagai fungsi ketinggian batang kendalil61 FR*FA 2,33 2,13 1,37. 1,43 2,09 1,77 FA 1,58 1,89 1,41 1,71 2,28 1,31 1,64 1,44 1,98 1,30 1,86 1,20 1,25 1,73 1,66 1,88 1,85 1,23 1,21 1,27 1,38 1,42 1,56 FA BK 1,74 1,80 TK-2 TK-4

EIIlJiah Puji liastuti ISSN 0216-3128 15 Dari Tabel 3 terlihat bahwa pada ketinggian batang kendali 30 em, TK-2 dan TK-4 memiliki faktor puneak daya radial yang sarna, aka:1 tetapi TK-2 memiliki hasil perkalian faktor puneak daya radial dan aksial lebih rendah daripada TK-4. Sehingga prediksi awal menunjukkan TK-2 merupakan konfigurasi teras kompak terpilih dari aspek perhitungan neutronik. Untuk dapat mengetahui profit suhu sepanjang bahan bakar maka selanjutnya perlu dilakukan perhitungan distribusi faktor puneak daya aksial pada TK-2. Teras alternatif TK-4 perlu dianalisis lebih lanjut apabila TK-2 terbukti mempunyai marjin keselamatan yang meneukupi. Ha.'iil Perhitungan Termohidrolika dan Keselamatan TK-2 Pada Kondisi Tunak Perhitungan termohidrolika dan keselamatan dilakukan pad a teras kompak terpilih TK-2, yaitu konfigurasi teras RSG-GAS apabila seluruh (4 posisi) IP digantikan dengan bahan bakar. Analisis kcselamatan dilakukan dengan fitosofi konservatisme dimana seluruh perhitungan menggunakan kondisi terparah. Analisis dilakukan untuk mengetahui marjin keselamatan dan profit suhu sepanjang bahan bakar kondisi nominal 30 MW pad a kanal rerata dan kana1 terpanas. Profit suhu pad a kondisi nominal ditunjukkan oleh Gambar 2, sedangkan Gambar 3 menunjukkan profil marjin instabilitas aliran sepanjang bahan bakar. Pad a Gambar 2 terlihat bahwa profil suhu kelongsong dan bahan bakar mengikuti distribusi faktor puneak daya aksial pad a penarikan batang kendali setinggi 30 em. Pad a bagian atas bahan bakar (0 em) perbedaan suhu an tara kondisi rerata (average-ave) dan kondisi kanal terpanas (Hot channel-hc) tidak terlampau lebar akan tetapi semakin ke bawah bahan bakar perbedaan tersebut semakin besar, hal ini disebabkan karena dengan terangkatnya batang kendali maka tluks panas yang dibangkitkan semakin besar. Sedangkan profil suhu pendingin dengan suhu masuk kanal 44,5 C juga mengikuti keeenderungan seperti yang ditunjukkan oleh suhu kelongsong dan bahan bakar akan tetapi suhu keluaran kanal pendingin meneapai maksimum akibat pengambilan panas yang semakin meningkat. Pada Gambar 3 dapat dilihat profil marjin instabilitas aliran dan tluks panas yang dibangkitkan di kelongsong bahan bakar sepanjang arah aksial. Marjin instabilitas minimum (Smin) sebesar 4,00 tereapai pada pembangkitan tluks panas di kelongsong sebesar 184 W/em2 pada ketinggian aksial bahan bakar 43 em. Hasil perhitungan ini menunjukkan bahwa marjin keselamatan instabilitas aliran pad a kondisi nominal sebesar 3,38[3] tidak ter1ampaui, parameter termohidrolika dan keselamatan teras kompak TK-2 seeara lengkap dirangkum dalam Tabe1 4. 160 I- 120 60 EQ) 0 80 10 ::; 0 40 o 100 20 Qj a. -+- Tpend.-Ave Tpend.-HC -.-*,., lkel-ave ".-- lkel-hc -JIE- TrreatnAve -+- Trreat-HC 10 20 30 40 Tinggi aksial bahan bakar (em) 50 60 Gambar 2. Profit suhu sepanjang bahan bakar pad a daya nominal 30 MW. Prosidlng 1'1'1- PDIPTN 2006

-~---------------------~------ - nggi aksial bahan bakar (em) 16 ISSN 0216-3128 En.riiah Pllji /lamllfi a. ::> u: '" '" U.>< 10 20 40 60 30 50 70 '" N' 4,48 200 -------------.-.--- -------- 160 120 ~.>< c: ~.QQ) c: en 40 80 0> I 0 - Gambar 3. Profil Smin. dan fluks panas scpanjang bahan bakar (30MW). Ana/isis TK-2 Pad a daya lebill (34,2 MW) Analisis pad a day a lebih sebesar 114% atau 34,2 MW dilakukan untuk mengetahui marjin keselamatan apabila terjadi lonjakan daya akibat suatu kecelakaan. Marjin keselamatan terhadap instabilitas atiran yang diterapkan untuk RSG-GAS adalah lebih kecil daripada pada daya nominal yaitu sebesar 2,67. Profil suhu sepanjang bahan bakar pad a daya lebih ditunjukkan oleh Gambar 4. Kecendcrl1ngan kenaikan suhu semakin besar pada ujl1ng bawah bahan bakar sarna dengan profil pad a daya nominal karena distribusi faktor puncak dayanya sarna. SUllll pendingin, kelongsong luar dan meat maksimum lebih panas daripada daya nomina.l karena pembangkitan dayanya jelas lebih tinggi daripada daya nominal. 160 140 120 G' 100.... ::> m 80 ~ ~ 60 I- 40 20 -+- Tpend.-Ave _ Tpend.-HC Thel.-Ave ll<el-hc ~ Tmeat--Ave -+- Tmeat-HC o o 10 20 30 40 50 60 linggi aksial bahan bakar (em) Gambar 4. Profil suhu sepanjang bahan bakar pada daya nominal 34,2 MW.

~Q) -- Em/iah Puji Hasluli ISSN 0216-3128 /7 50,00 250 30,00. 40,00 1 c:.~(ij 15 jg (/) 20,00 :~ 0 :\ 10,00 0,00 139 200 ~ ~. ~ 0> 150 0> -" 100 '5 (/) ~ ro a. 10 20 30 40 50 linggi aksial bahan bakar (em) 60 3,42 o 70 50 ~ ::J u: Garnbar 5. Profil Srnin. dan Ouks panas sepanjang bahan bakar (34,2MW). Gambar 5 menunjukkan profil marjin instabilitas aliran dan pembangkitan Ouks panas pad a kanal terpanas. Smin sebesar 3,2 tereapai ketika tluks panas meneapai puneaknya sebesar 210 W/em2, pad a ketinggian 47 em dari ujung atas bahan bakar. Hal ini menunjukkan bahwa marjin keselamatan minimum belum meneapai nilai minimumnya. Sehingga dapat dinyatakan bahwa konfigurasi teras kompak TK-2 memenuhi marjin keselamatan dari aspek neutronik maupun termohidrolika. Basil Perhitungan Termohidro/ika dan Keselamatan TK-4 Pada Kondisi Tunak Melihat hasil perhitungan termohidrolika pada TK-2 yang masih memiliki ma~jin keselamatan yang meneukupi, maka perlu dihitung alternatif penggunaan konfigurasi TK-4. Dengan eara perhitungan yang sarna dengan yang dilakukan pada TK-2, maka pada Tabel 4 dirangkum seluruh parameter termohidrolika dan marjin keselamatan teras kompak RSG-GAS. Tabel 4. HasH Perhitungan Terrnohidrolika dan Keselarnatan Teras Kompak alternatif RSG-GAS. Koef};ien Pe rpindehan panas, Fluk; pam:, Wlcm' Kecepalan penlingm, crude!. Wlcm' 'I:: Tekanan Penclingin masuk kana], kgfcm' HiJang tekantotal sepanjang EB, kglcm' Tekanan Panclingin keluar kana!, kgfcm' Suhu J emh pe:nclrngin, -c Suhu Awal Penctidihan int~ 'C 11. Mujin instebililas aliran Smin RSG OAS Yogyakarta. 10 Juli 2006

18 ISSN 0216-3128 ElIlliah Pllji HaMllli Hasil perhitunagan faktor puncak daya radial pada ketinggian batang kendali 0-40 cm menunjukkan bahwa teras alternatif ini memiliki faktor puncak daya radial yang sarna dengan TK-4 tetapi memiliki faktor puncak daya aksial yang lebih besar (Iihat Tabel 3). Analisis terhadap profil suhu, parameter termohidrolika dan marjin keselamatan pad a tingkat daya 30 MW menunjukkan bahwa pendingin keluaran, kelongsong dan bahan bakar mencapai suhu yang lebih tinggi daripada kondisi pada TK-2. Demikian pula dengan marjin keselamatan yang lebih rendah yaitu sebesar 3,92, akibat pembangkitan fluks panas di kelongsong sebagai fungsi kenaikan faktor puncak daya aksial. Seperti halnya pada daya nominal, analisis pada daya lebih yaitu 34,2 MW memberikan jaminan marjin keselamatan yang mencukupi terhadap instabilitas aliran yaitu sebesar 3,18. Kedua marjin keselamatan TK-4, baik pada daya nominal maupun daya lebih menunjukkan bahwa teras kompak dimana 2 buah IP digantikan oleh bahan bakar aman dioperasikan baik dari aspek perhitungan neutronik maupun termohidrolika dan keselamatan teras. KESIMPULAN Hasil analisis perhitungan termohidrolika dan keselamatan teras terhadap dua alternatif konfigurasi teras kompak RSG-GAS memberikan kesimpulan bahwa: Teras kompak TK-2, dengan konfigurasi teras RSG GA Siwabessy dimana seluruh IP (4 posisi) diganti dengan bahan bakar 2,96 g U/cm3 dan teras kompak TK-4, dimana 2 buah IP diganti dengan bahan bakar 2,96 g U/cm3 memenuhi marjin keselamatan yang dipcrsyaratkan. Kcdua konfigurasi tcrsebut mcmenuhi aspek kesclamatan ditinjau dari perhitungan neutronik maupun termohidrolika saat tunak, pad a kondisi daya nominal 30 MW maupun daya lebih 34,2 MW. SARAN Kedua konfigurasi teras alternatif ini perlu dianalisis lebih lanjut pada kondisi transien, untuk selanjutnya dimintakan ijin operasi dan dapat diterapkan di RSG-GAS. UCAPAN TERIMA KASIH kelompok Terima kasih neutronik kepada yang rekan-rekan dari telah membantu perhitungan ulang menggunakan SAT AN-3diff, terutama untuk rekan Lily Suparlina dan Tagar Malem Sembiring. DAFT AR PUST AKA I. SEMSIRING, T.M, L1EM, P.H. and TUKI RAN, Fuel Management Strategy for The Compact Core Design Of RSG-GAS (MPR-30), Transactions of 4th International Topical Meeting on Research Reactor Fuel Management (RRFM 2000), hal.i 58-162, Colmar-France, 2000. 2. EKO SANG JAY A, Ana/isis Konfigurasi Teras Kompak Reaktor RSG-GAS Dengan Pengurangan Jumlah Posisi Iradiasi, Skripsi Program Studi Teknik Nuklir, Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta,2003. 3. KAMINAGA, COOLOD-N : A Computer Code for the Analysis of Steady State Thermal Hydraulics in Plate Type Research Reactor. February 1994. 4. SATAN, Safety Analysis Report of the Indonesian Multipurpose Reactor GA-Siwabessy, Rev.8, Maret 1999. 5. M.D. ISNAINI, Penelitian dan pengembangan Karakteristik Termohidrolika Teras RSG-GAS, Presentasi Peneliti Muda, P2TRR, Serpong, 2004. 6. LILY SUPARLlNA, Komunikasi Pribadi, 2005. TANYAJAWAB Mulya Juarsa - Serapa nilai CHF pada kurva fluks kalor dan berada pada posisi titik pengukuran temperatur dimana? - Apakah dengan komposisi teras yang ditentukan (yang terbaik) secara termohidrolika, cukup aman untuk teras kompak? Endiah PH - CHF = 210 W/cm2 (over power) dan 184 W/cn/ (nominal power). - Pada kondisi tunak telah aman serta termohidrolika maupun fisika teras (yang leleh lebih dulu dihitung).

Endiah Puji Ha~ tuti - ISSN Sri Kuncoro - Apa yang menjadi dasar penulisan sehingga hanya dilakukan kajian kondisi tunak sudah dapat menyimpulkan bahwa kondisi aman? Endiah PH - Telah disebutkan bahwa ini merupakan bagian 0216-3128 19 ana/isis dari ana/isis keselamatan secara keseluruhan pada ana/isis kondisi tunak terbukti aman dipandang dari batasan : daya. temperatur inlet dan margin keselamatan. Telah direncanakan untuk melakukan ana/isis kecelakaan sebagai lanjutan ana/isis kondisi tunak. Pros/ding PPI - PDIPTN 2006 Yogyakarta, 10 Juri 2006