OPTIMASI GEOMETRI TERAS REAKTOR DAN KOMPOSISI BAHAN BAKAR BERBENTUK BOLA PADA DESAIN HIGH TEMPERATURE FAST REACTOR (HTFR)

Abstract

Telah dilakukan desain High Temperature Fast Reactor (HTFR) tipe pebble dengan bahan bakar uranium plutonium nitrida berpendingin Pb-Bi. Parameter yang dianalisis adalah kritikalitas teras, koefisien reaktivitas temperatur bahan bakar, koefisien reaktivitas void pendingin dan kemampuan breeding reaktor. Perhitungan dilakukan dengan paket program SRAC2K3. Dari penelitian ini diharapkan diperoleh desain teras berumur lama dan memiliki fitur keselamatan melekat. Dari penelitian ini diperoleh desain reaktor dengan diameter 520 cm dan tinggi 480 cm. Bahan bakar berbentuk pebble dengan 63 % UN-37 % PuN pada zona core dan 95,5 % UN-4,5 % PuN pada zona blanket. Reaktor tidak kritis setelah kurang lebih 800 hari dan k_eff pada BoL 1,078223 dan k_eff setelah 800 hari adalah 0,986379. Dari penelitian ini diperoleh koefisien reaktivitas temperatur bahan bakar sebesar -2,190014E-05 pada saat BoL dan -1,390773E-05 setelah 800 hari serta koefisien reaktivitas void pendingin sebesar -2,160402E-04/% void pada saat BoL dan setelah 800 hari sebesar -2,942364E-03/% void. Reaktor merupakan jenis fast breeder ditandai dengan naiknya densitas plutonium 239.

Kata kunci : desain, teras, HTFR, keselamatan, umur, koefisien reaktivitas.

Design of pebble bed type High Temperature Fast Reactor (HTFR) with uranium plutonium nitride fuel and Pb-Bi cooled has been done. The parameters being analyzed were core criticality, fuel temperature coefficient, void coefficient and reactor breeding ability. Calculation was done by using SRAC2K3 computer code. This research is expected to obtaine the design with long life core and inherent safety features. This research obtained core design with a diameter of 520 cm and 480 cm core high. Shaped pebble fuel bed with the 63 % UN-37 % PUN on core zone and 95.5 % UN-4.5 % Pu on blanket zone and k_eff value is 1.078223 with approximately 800 day of core life. The fuel temperature coefficient is -2.190014E-05 at BOL and is 1.390773E-05 at EOL and void coefficient is -2.160402E-04 /% void at BOL and is -2.942364E-03 /% void at EOL. Reactor has fast breeder feature marked by an increase in the density of plutonium 239.

Keywords: design, core, HTFR, safety, core life, coefficient.