PENENTUAN WAKTU TANGGAP TERMAL BATANG BAHAN BAKAR SELAMA PEMADAMAN REAKTOR NUKLIR DENGAN MENGGUNAKAN MODEL ADIABATIK

Sari

ABSTRAK

WAKTU TANGGAP TERMAL  BATANG  BAHAN  BAKAR SELAMA PEMADAMAN  REAKTOR NUKLIR DENGAN  MENGGUNAKAN  MODEL  ADIABATIK. Proses pemadaman reaktor nuklir yang kompleks tergantung dari parameter disain bahan bakar dan parameter dan operasi reaktor. Dalam kaitan dengan analisis RIA dan LOCA, proses pemadaman dicirikan dengan konstanta waktu tanggap termal. Pada makalah ini disajikan konsep konstanta waktu tanggap termal dengan memperhitungkan transfer panas antara batang bahan bakar dan pendingin dengan model adiabatik yang  lebih realistik daripada model temperatur permukaan konstan yang saat ini masih digunakan. Model ini diselesaikan secara eksakta ke deret Bessel. Pendekatan numerik menghasilkan rumus perhitungan sederhana sampai 4 suku. Dibandingkan perhitungan dengan menggunakan kode Transuranus yang telah diverifikasi dengan pengukuran eksperimental, waktu tanggap model termal adiabatik untuk tipikal BB PWR sedikit lebih rendah.

Kata kunci : Waktu tanggap termal, batang bahan bakar, nuklir,  adiabatic,  fungsi Bessel

ABSTRACT

DETERMINATION OF THERMAL TIME CONSTANT OF FUEL PIN DURING NUCLEAR REACTOR SHUT DOWN BY USING ADIABATIC MODEL. A complex shut down process of nuclear reactor depends on different parameters of fuel design and of reactor operation. In correlation to RIA and LOCA analyses of reactor core, the shut down process is characterized by a time constant. In this paper, the concept of time constant by considering adiabatic heat transfer between fuel pin and coolant fluid is analyzed. The concept is more realistic than the model of constant surface temperature that is still used currently. The model has been mathematically solved by Bessel function. The numerical approach obtained a simple formula until 4 significant terms. Comparison between temperature constant of typical PWR fuel obtained by the adiabatic model and by Transuranus calculations that have been verified by experimental measurement shows a slightly lower.

Keyword : Thermal time constant, fuel pin, nuclear reactor, adiabatic, Bessel function.