Perpustakaan Digital ITB

Bahan bakar yang memiliki densitas uranium yang tinggi dapat meningkatkan durasi operasi reaktor nuklir. Reaktor Serba Guna G.A. Siwabessy (RSG-GAS) sebagai salah satu reaktor riset yang dimiliki Indonesia menggunakan bahan bakar silisida (U3Si2-Al) dengan densitas uranium 2,965 grU/cc, dan pengayaan 19,75%. Beberapa studi telah dilakukan yang menunjukkan bahwa bahan bakar dengan densitas lebih tinggi, 4,8 grU/cc, dapat digunakan pada teras RSG-GAS untuk memperpanjang siklus operasi. Beberapa penelitian terdahulu telah membahas beberapa skenario konversi bahan bakar densitas tinggi untuk menanggulangi peningkatan reaktivitas teras RSG-GAS karena jumlah bahan bakar dalam teras dijaga tetap sama sebagai bagian dari menjaga parameter desain teras. Namun beberapa skenario konversi ke densitas 4,8 grU/cc ini mengharuskan batang kendali ditambah untuk menekan reaktivitas lebih RSG-GAS. Studi kali ini berfokus pada penentuan konfigurasi burnable poison berbentuk kawat (wire) yang menggunakan bahan penyerap neutron yakni kadmium dan hafnium untuk menekan reaktivitas elemen bakar (k-inf) di awal siklus pada bahan bakar densitas 4,8 grU/cc agar mendekati reaktivitas densitas standar 2,965 grU/cc. Perhitungan k-inf dilakukan menggunakan SRAC2006 code system dengan beberapa konfigurasi burnable poison wire yang didapatkan dari perhitungan PIJ SRAC2006 dihitung kembali menggunakan pendekatan Monte Carlo dengan program open-source, openmc. 5 pasang Cd-wire berdiameter 0,4 mm dilapis 0,1 mm AlMg2 cladding atau 7 pasang Hf-wire berdiameter 0,8 mm tanpa lapisan cladding dapat menekan reaktivitas elemen bakar selama beberapa waktu pertama. Penggunaan bahan bakar densitas tinggi 4,8 grU/cc ini diproyeksikan dapat menambah durasi operasi reaktor hingga mencapai 1000 MWD dari sebelumnya hanya mencapai 625 MWD saat menggunakan bahan bakar densitas 2,965 grU/cc. Koefisien reaktivitas temperatur moderator air (moderator temperature coefficient of reactivity - MTC) dan bahan bakar (fuel temperature coefficient of reactivity FTC) juga menjadi lebih negatif pada elemen bakar densitas tinggi 4,8 grU/cc namun jumlah Pu-239 yang dihasilkan juga meningkat dibandingkan densitas standar 2,965 grU/cc.