STUDI DAN INVESTIGASI AWAL KONSEP DESAIN REAKTOR GENERASI IV

Sari

ABSTRAK

STUDI DAN INVESTIGASI AWAL KONSEP DESAIN REAKTOR GENERASI IV. Konsep desain reaktor Generasi IV adalah hasil dari upaya riset teknologi reaktor dan energi nuklir yang melibatkan 10 negara maju dalam Forum Internasional Generasi IV (GIF). Enam konsep desain reaktor kandidat yang potensial untuk diimplementasikan untuk memenuhi kebutuhan energi dunia di masa mendatang adalah GFR, LFR, MSR, SFR, SCWR dan VHTR. Makalah ini membahas studi dan observasi awal desain reaktor Generasi IV dengan melakukan tinjauan komprehensif terhadap deskripsi dan karakteristik desain bahan bakar, tipe pendingin, geometri, komposisi dan spektrum energi neutron serta siklus bahan bakar. Dari deskripsi reaktor Generasi IV dapat dilihat bahwa desain reaktor Generasi IV terdiri dari 2 desain reaktor dengan spektrum neutron termal dan 4 desain reaktor dengan spektrum neutron epitermal/cepat. Ditinjau dari produksi bahan bakar bekas radiotoksik yang tinggi menunjukkan bahwa reaktor dengan spektrum energi neutron cepat tampak kelihatan menjadi desain yang lebih baik. Siklus bahan bakar reaktor cepat dalam kelompok Generasi IV mempunyai kapabilitas desain untuk mendaur-ulang aktinida penuh. Efisiensi setiap desain reaktor yang memperlihatkan performa yang relatif pada isu limbah nuklir sangat bergantung pada konfigurasi final reaktor Generasi IV dan kondisi operasionalnya. Desain-desain reaktor Generasi IV belum secara penuh dikembangkan sehingga spesifikasi detailnya belum dapat diperoleh secara lengkap. Beberapa parameter spesifik yang dirangkum dalam makalah ini sangat bermanfaat untuk pemodelan dalam perspektif yang lebih luas bagi perhitungan teras dan sistem reaktor Generasi IV.

Kata kunci: reaktor Generasi IV, GFR, LFR, MSR, SFR, SCWR, VHTR

ABSTRACT

STUDY AND PRELIMINARY INVESTIGATION ON GENERATION IV REACTOR DESIGN CONCEPTS. Generation IV reactors design concepts are results from research effort of reactor technology and nuclear energy involving 10 developed countries in the Generation IV International Forum (GIF). The six candidate reactor design concepts which are potential to be implemented to fulfill global energy needs in the future are GFR, LFR, MSR, SFR, SCWR and VHTR. This paper discusses study and preliminary observation of Generation IV reactor design concepts through a comprehensive overview on description and characteristics of fuel design, cooling type, geometry, composition and neutron energy spectrum and fuel cycle. Based on the description of Generation IV reactors, it can be seen that Generation IV reactor design concepts consist of 2 reactor design concepts using thermal neutron spectrum and 4 reactor design concepts using epithermal/fast neutron spectrum. Observation on the production of the highly radiotoxic spent fuel indicates that the reactors with harder neutron energy spectra seem to be more suitable designs. The fuel cycle of fast reactor in the Generation IV group has a design capability to run the full actinide recycle. The efficiency of each reactor designs showing the relative performance to the nuclear waste issue depends very much on the final Generation IV reactor configurations and operational conditions. Generation IV reactor designs have not been fully developed yet and therefore their detail specifications are not completely obtained yet. Some specific parameters summarized in this paper are very useful to model in more widely perspective for Generation IV reactor core and system calculations.

Keywords: generation IV reactors, GFR, LFR, MSR, SFR, SCWR, VHTR