Perpustakaan Digital ITB

Studi desain reaktor cepat berpendingin Pb-Bi (Lead-bismuth cooled Fast Reactor-LFR) berbasis bahan bakar uranium alam telah dilakukan pada penelitian ini. Reaktor ini menggunakan UN-PuN sebagai bahan bakar dan timbal-bismuth sebagai pendingin serta dapat dioperasikan tanpa pengisian ulang bahan bakar selama 10 tahun dengan initial excess reactivity 9%. Perhitungan dilakukan dengan menggunakan kode sistem SRAC dan JENDL-32 library, dengan model teras cylindrical cell dua dimensi RZ. Optimasi desain reaktor dilakukan agar reaktor dapat beroperasi dengan bahan bakar uranium alam. Caranya dengan membakar uranium alam selama 60 tahun dan meletakkan hasil burn up masing-masing tahun dalam reaktor dengan konfigurasi tertentu. Penempatan bahan bakar dalam teras reaktor diatur sedemikian sehingga uranium alam yang di burn cukup untuk operasi reaktor selama 10 tahun dalam 6 region reaktor. Hasil burn up tahun ke-1 sampai tahun ke-10 ditempatkan di region ke-6, hasil burn up tahun ke-11 sampai tahun ke-20 ditempatkan di region ke-1, hasil burn up tahun ke-21 sampai tahun ke-30 ditempatkan di region ke-2, dan seterusnya, sehingga hasil burn up tahun ke-51 sampai tahun ke-60 ditempatkan di region ke-5. Uranium alam ini awalnya dibakar dengan power level burn up tebakan setiap tahun. Setelah CITATION calculation, akan diperoleh power level baru yang akan digunakan untuk cell calculation berikutnya. Proses diulangi hingga nilai power level yang diperoleh konvergen. Untuk menjaga agar reaktor dapat beroperasi dalam 10 tahun, dilakukan survey fuel-to-coolant ratio yang sesuai. Dengan tinggi dan diameter teras aktif masing-masing 250 cm dan 200 cm, volume fraction yang tepat untuk desain reaktor ini adalah 61% fuel, 10% cladding dan 29% coolant.