Perpustakaan Digital ITB

Pada penelitian ini, dilakukan analisa aspek neutronik pada High Temperature Gas-cooled Reactor (HTGR) tipe prismatik dengan daya 50 MWt. HTGR merupakan salah satu reaktor generasi IV yang memiliki inherent safety yang tangguh serta memiliki luaran temperatur yang tinggi mencapai sekitar 1000oC. Temperatur yang tinggi ini berpotensi untuk digunakan pada proses produksi hidrogen, desalinasi air laut, pengayaan batu bara, oil recovery, dan berbagai proses industri lainnya, disamping untuk menghasilkan energi listrik. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan nilai optimal fuel economic pada HTGR prismatik 50 MWt. Fuel Economic adalah parameter yang penting pada HTGR karena tipe bahan bakar yang digunakan, yaitu Coated Fuel Particle (CFP), memiliki karakter sulit untuk diproses ulang sehingga menuntut penggunaan bahan bakar secara efektif selama masa operasi reaktor. Penelitian ini dilakukan dengan memperhitungkan tiga jenis bahan bakar reaktor, yaitu UO2, (Th,U-233)O2 dan (U,Pu)O2. Untuk mengetahui karakteristik parameter neutronik pada desain reaktor ini, survei parametrik perlu dilakukan, diantaranya dengan melakukan variasi enrichment antara 1-20% serta jumlah CFP antara 4500 (10% CFP) hingga 26850 (60% CFP). Penelitian ini dilakukan dengan menyelesaikan persamaan difusi menggunakan metode deterministik yang diterapkan pada software SRAC2006 dengan menggunakan JENDL4.0 sebagai basis data nuklir. Parameter neutronik yang dianalisa diantaranya adalah k-inf, Conversion Ratio (CR), pola perubahan densitas material fisil dan fertil, serta spektrum neutron. Pada level assembly, hasil survei parametrik menunjukkan bahwa enrichment yang optimal serta memenuhi target operasi untuk bahan bakar UO2, (Th,U-233)O2 dan (U,Pu)O2 adalah sebesar 10% dengan jumlah CFP sebanyak 11500. Analisa neutronik hasil optimasi HTGR prismatik 50 MWt yang didapatkan memiliki persentase material fisil yang digunakan pada bahan bakar UO2 sebesar 80,79%, pada (Th,U-233)O2 sebesar 70.45%, dan pada (U,Pu)O2 sebesar 92,25%. Selanjutnya dilakukan optimasi aspek neutronik dengan melakukan variasi enrichment bahan bakar (U,Pu)O2 pada level full core dengan konfigurasi secara aksial dan radial. Pada awal operasi didapatkan nilai excess reactivity sebesar 5,072%, sedangkan selama masa operasi, nilai reactivity swing adalah 1,0201, nilai peaking factor teras sepanjang sumbu X, Y dan Z masing-masing sebesar 1,2536, 1,2060, dan 1,1920. Parameter-parameter neutronik yang didapatkan dari hasil optimasi HTGR prismatik 50 MWt pada penelitian ini memiliki nilai yang mendekati dan atau lebih baik dari desain HTTR-30 Jepang yang dijadikan sebagai referensi.