COMPARATIVE PREDICTION OF IRRADIATION TEST OF CNFT AND CISE PROTOTYPES OF CIRENE FUEL PINS, A PREDICTION BY TRANSURANUS M1V1J12 CODE

Sari

ABSTRACT

COMPARATIVE PREDICTION OF IRRADIATION TEST OF CNFT AND CISE PROTOTYPES OF CIRENE FUEL PINS, A PREDICTION BY TRANSURANUS M1V1J12 CODE. A prototype of fuel pin design for HWR by CIRENE has been realized by Center for Nuclear Fuel Technology CNFT-BATAN. The prototype will be irradiated in PRTF Power Ramp Test (PRTF). The facility has been installed inside RSG-GA Siwabessy at Serpong. The present paper reports the preparation of experimentation and prediction of irradiation test. One previous PCI test report is found in, written by Lysell G and Valli G in 1973. The CNFT fuel irradiation test parameter is adapted to both PRTF and power loop design for RSG-GAS reactor in Serpong mainly the maxima of: rod length, neutrons flux, total power of rod, and power ramp rate. The CNFT CIRENE prototype design has been reported by Futichah et al 2007 and 2010. The AEC-India HWR fuel pin is of 19/22 fuel bundle design has also been evaluated as comparison. The first PCI test prediction has experiment comparison for Cise pin. The second prediction will be used for optimizing the design of ramp test for CNFT CIRENE fuel pin prototype.

Keywords: ramp power, irradiation test, HWR fuel pins.

ABSTRAK

PERBANDINGAN  PREDIKSI UJI IRADIASI PROTOTIPE PIN BAHAN BAKAR CIRENE CNFT DAN CISE MENGGUNAKAN KODE TRANSURANUS M1V1J12. Satu prototipe pin elemen bakar PHWR telah disiapkan dengan menggunakan fasilitas elemen bakar eksperimental siap untuk Uji PRT di PRTF dalam RSG, bila diisi pin UO₂ alam menghasilkan LHR 12.9 kW/m. Aksial daya bentuk kosinus. Analisis pra-eksperimen telah dilakukan dengan dengan kode Transuranus, memilih daya dasar sebesar 9 kW/m, kenaikan daya setelah tercapai on-set PCMI, sampai daya maksimal 12,9 kW/m dengan temperature pendingin dan tekanan kondisi PHWR. Model sifat material adalah standar pelet PHWR dan standar kelongsong Zry-4. Diperoleh riwayat temperature pusat pellet irisan ke-3, dari 5 iris sama panjang, mencapai temperatur pellet tertinggi < 600 ^oC. Sementara untuk burnup, Gas fisi terbentuk dan terlepaskan ke plenum tertinggi < 1%. On-set PCMI akibat swelling pellet dan creep down kelongsong, terjadi pada saat iradiasi mencapai 17000 jam. Tegangan hook pada kelongsong mula-mula negative oleh tekanan air pendingin mencapai -90 MPa, setelah PCMI tegangan negative mengecil, mencapai +10 MPa. Temperatur, gas fisi dan tegangan regangan kelongsong setelah PCMI dan kenaikan daya tidak menjadi ancaman integritas pelet. Kecilnya parameter mekanik, konsentrasi gas fisi pada kelongsong terkait dengan kecilnya daya. Untuk menyingkat waktu iradiasi deban dasar minimum 17000 jam disarankan alternative eksperimen dengan mendesain dan membuat pin simulasi kondisi PCMI: geometri gelembung gas fisi pada pellet dan konsentrasi.

Kata kunci: daya naik, pin bahan bakar, interaksi mekanik, stress-corrosion cracking.