CRITICALITY ANALYSIS OF URANIUM STORAGE FACILITY WITH FORMATION RACKS

Abstract

Uranium materials are needed for the uranium fuel production of research reactors and radioisotope. Before the uranium material is used, it is stored in the storage facility. One of the prerequisites for uranium material storage facilities is that it must be in the sub-critical condition. The purpose of this study is to analyze the criticality condition of uranium material storage facility located in PT. Inuki (Persero) and to ensure that the criticality condition is always in sub-critical state. Criticality analysis was performed using MCNP-5 program to determine the level of criticality of the three uranium material storage facilities at initial conditions and conditions after adding the storage racks. For analysing storage facilities 1 and 2, three scenarios of container on the storage rack formations were considered. Meanwhile, for analysing the storage facility 3, one scenario was considered. The results confirm that all strorages at initial condition and after adding storage racks formation were still in sub-critical condition (k-eff<1). These results are then used as the basis for the uranium materials management. It is also used as a basis for issuing an operational license by the nuclear energy regulatory body (BAPETEN).

Keywords : criticality, uranium storage facility, k-eff

ANALISIS KRITIKALITAS DI FASILITAS PENYIMPANAN BAHAN URANIUM DENGAN FORMASI PENGATURAN RAK. Bahan uranium dibutuhkan untuk produksi bahan bakar reaktor penelitian dan radioisotop. Bahan uranium sebelum digunakan terlebih dahulu disimpan pada fasilitas penyimpanan. Salah satu prasyarat fasilitas penyimpanan bahan uranium adalah fasilitas tersebut harus dalam kondisi sub-kritis. Bila kondisi kritis terjadi mengakibatkan proses fissi pada bahan uranium tidak terkendali, sehingga akan menimbulkan suhu yang sangat tinggi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisa kondisi kritikalitas dari fasilitas penyimpanan bahan uranium yang berada di PT. INUKI (Persero) untuk menjamin fasilitas tersebut dalam kondisi sub-kritis. Analisis kritikalitas dilakukan menggunakan program MCNP-5 untuk mengetahui tingkat kritikalitas dari tiga fasilitas penyimpanan bahan uranium untuk kondisi awal dan kondisi setelah ditambahkan rak penyimpanan. Untuk fasilitas penyimpanan 1 dan 2 dibuat tiga skenario pengaturan container pada rak penyimpanan, sedangkan pada fasilitas penyimpanan 3 dilakukan 1 skenario.  Hasil ini menunjukkan seluruh fasilitas penyimpanan pada kondisi awal dan setelah ditambah rak penyimpanan dalam kondisi sub-kritis (k-eff<1). Hasil tersebut selanjutnya dipergunakan sebagai dasar untuk menyusun manejemen pengelolaan bahan uranium. Selain itu juga digunakan sebagai dasar untuk pembuatan ijin dari badan pengawas (BAPETEN).

Kata Kunci : kritikalitas, fasilitas penyimpanan berbahan uranium,  k-eff