PEROLEHAN SUHU AIR PENDINGIN PRIMER REAKTOR TRIGA 2000 KETIKA PENAMBAHAN CEROBONG DAN PELAT PENUKAR PANAS

Abstract

Kesinambungan operasi reaktor TRIGA 2000 di antaranya ditentukan oleh suhu bahan bakar dan suhu air pendingin primer. Sebagai contoh pengoperasian reaktor TRIGA 2000 saat ini sulit mencapai daya 2000 kW, karena suhu di pusat elemen bahan bakar di dalam teras reaktor mencapai 675 oC, suhu pendingin primer yang masuk ke teras reaktor mencapai 41,3 ^oC, suhu pendingin primer yang ke luar dari tangki reaktor mencapai 48,2 ^oC. Tingginya suhu elemen bahan bakar dan suhu pendingin primer di dalam teras telah meningkatkan pendidihan dan menambah pembentukan gelembung uap di dalam teras reaktor, sehingga menurunkan moderasi neutron oleh pendingin primer di dalam teras dan reaktor tidak mampu mencapai daya 2000 KW. Beberapa kegiatan yang dapat dilakukan untuk menurunkan suhu bahan bakar dan air pendingin primer di dalam teras reaktor TRIGA 2000, di antaranya dengan menempatkan cerobong di atas teras reaktor dan menambah pelat penukar panas. Mengingat studi kasus ini tidak memungkinkan untuk dilakukan secara eksperimen, maka analisis dilakukan melalui kajian teoritik menggunakan program komputer CFD. Berdasarkan hasil kajian yang telah dilakukan diketahui bahwa dengan menambah tinggi cerobong menjadi 2 m, pelat penukar panas menjadi 384 lembar, laju alir pendingin primer 950 gpm, dan laju alir pendingin sekunder menjadi 1200 gpm, mampu menurunkan suhu pendingin primer yang ke luar dari penukar panas atau suhu pendingin primer yang masuk ke teras reaktor menjadi 30,48 ^oC. Jika kondisi ini digunakan tentunya akan menurunkan suhu maksimum kelongsong bahan bakar, dan suhu pendingin primer di dalam teras, sehingga akan mengurangi pendidihan di dalam teras reaktor, meskipun hal ini akan menaikkan konsentrasi N-16 di permukaan tangki reaktor menjadi 49,41%.

Kata kunci: cerobong, pelat penukar panas, suhu bahan bakar, suhu pendingin primer.

Continuation of the TRIGA 2000 reactor operation is determined by the fuel and primary cooling water temperature. For example, recently the TRIGA 2000 reactor is very difficult to reach the maximum power level of 2000 kW, because at maximum power level, the maximum fuel temperature in the reactor core is 675 ^oC, the inlet primary cooling water temperature into reactor core is 41.3 ^oC, and the outlet primary cooling water from reactor tank is 48.2 ^oC. The increasing of the fuel temperature and primary cooling water temperature in reactor core, increase also the bubbling and the bubble of vapour in the reactor core so, it reduces the neutrons moderation in the reactor core and then the reactor is unable to reach power level of 2000 kW. There are some actions can be done to reduce the fuel temperature and the primary cooling water temperature in reactor core, as to give a chimney above reactor core and to add additional heat exchanger plates. Because these studies can not be done experimentally, then the analysis done through theoretical studies using computer programs RELAP5/Mod3.2. Based on result of the study, it is known that by rising the chimney height to become 2 m, give additional heat exchanger plates to become 384 slabs, flow rate of primary cooling water is 950 gpm, and to increase flow rate of secondary cooling water to become 1200 gpm, it can reduced the primary cooling water temperature exit from heat exchanger or the primary cooling water temperature into reactor core to become 30.48 ^oC. If this condition applied, it can reduce the fuel cladding and the primary cooling water maximum temperature in reactor core, so the bubbling decreased in the reactor core, though it will increase the maximum concentration of N-16 on the tank surface to become 49.41%.

Keywords: chimney, heat exchanger plate, fuel temperature, primary cooling temperature