29 Bab III Metode Penelitian Pada bab ini dideskripsikan mengenai tahap dan proses studi mengenai desain dan analisis reaktor air bertekanan (PWR) modular kecil berumur panjang berbahan bakar thorium. III.1 Spesifikasi Desain dan Analisis Pada penelitian ini, desain dan analisis PWR modular kecil berumur panjang berbahan bakar thorium dilakukan menggunakan program Standar Reactor Analysis Code (SRAC). Secara umum bentuk dari PWR modular kecil yang didesain memiliki bentuk geometri yang sama dengan PWR konvensional. Perbedaannya terletak pada ukuran teras yang lebih kecil, bahan bakar berbasis thorium, dan waktu operasi dirancang hingga mencapai 20 tahun tanpa pengisian bahan bakar. Kondisi optimum yang ingin dicapai dalam studi ini adalah reaktor dapat beroperasi selama 20 tahun dengan ekses reaktivitas kurang dari 1,00% dk/k. Penelitian ini mencakup empat jenis analisis. Analisis pertama berfokus pada studi perbandingan sifat neutronik bahan bakar campuran 232 Th dengan material fisil 233 U, atau biasa disebut bahan bakar konversi tinggi Th- 233 U, yang berada dalam bentuk oksida ((Th- 233 U)O2), karbida ((Th- 233 U)C), dan nitrida ((Th- 233 U)N). Jenis cladding yang digunakan terdiri dari dua macam, yaitu Zircaloy-4 dan ZIRLO (zirconium low oxigen). Variasi tingkat daya yang digunakan adalah sebesar 300, 400, dan 500 MW th. Pada bahan bakar juga ditambahkan 231 Pa yang berfungsi sebagai burnable poison (BP). 231 Pa tidak hanya mampu mengurangi reaktivitas berlebih pada awal siklus operasi reaktor tetapi juga dapat meningkatkan burnup level karena sifat multiplikasi yang baik dari nuklida anaknya (Kulikov dkk., 2017). Analisis kedua berfokus pada evaluasi penggunaan bahan bakar thorium karbida. Dalam studi ini, dilakukan analisis neutronik pada PWR modular kecil menggunakan bahan bakar thorium karbida dengan material fisil berupa 233 U. 30 Evaluasi ini bertujuan untuk menilai kemampuan bahan bakar thorium karbida dalam mencapai kondisi optimum pada tingkat daya 300, 350, 400, 450, dan 500 MW th. Selain variasi tingkat daya, studi ini juga mencakup variasi fraksi volume bahan bakar, persentase 233 U, dan persentase 231 Pa sebagai BP. Analisis ketiga berfokus pada variasi penggunaan jenis BP pada bahan bakar (Th- 233 U)N. Dalam studi ini, dilakukan perbandingan penggunaan 231 Pa, 237 Np, dan 10 B sebagai BP pada bahan bakar (Th- 233 U)N. Selain variasi pada persentase 233 U sebagai material fisil, studi ini juga mencakup variasi fraksi volume bahan bakar dan persentase BP yang digunakan untuk mencapai kondisi operasi yang optimum. Analisis keempat berfokus pada variasi penggunaan material fisil 233 U dan plutonium. Dalam studi ini, dilakukan analisis terhadap variasi penggunaan material fisil berupa 233 U, reactor grade plutonium (RG-Pu), weapon grade plutonium (WG-Pu), dan campuran antara reactor grade plutonium dengan weapon grade plutonium (RG-Pu dan WG-Pu) pada bahan bakar thorium nitrida (ThN).