Desain Teras Tiga Dimensi X-Y-Z Pressurized Water Reactor Berumur Panjang Menggunakan Bahan Bakar (Th,U)O2 dengan Penambahan Burnable Poison Gd2O3 dan Pa231
Duwi Hariyanto(a,1) dan Sidik Permana(a,b,2)
(a)Program Studi Fisika
(b)Program Studi Sains dan Rekayasa Nuklir
Laboratorium Fisika Nuklir, Kelompok Keilmuan Fisika Nuklir dan Biofisika,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Bandung,
Jl. Ganesha no. 10 Bandung, Indonesia, 40132
Email: (1)duwi_hariyanto[at]students.itb.ac.id, (2)psidik[at]fi.itb.ac.id
Abstract
Pressurized Water Reactor (PWR) merupakan salah satu jenis pembangkit listrik tenaga nuklir paling dominan yang telah dioperasikan secara komersial untuk menghasilkan listrik di dunia. Tujuan penelitian ini yaitu untuk mengetahui desain teras tiga dimensi X-Y-Z PWR berumur panjang menggunakan bahan bakar (Th,U)O2 dengan penambahan burnable poison Gd2O3 dan Pa231. Bahan bakar kombinasi dari Thorium dan enriched Uranium memiliki rasio konversi yang lebih tinggi dibandingkan bahan bakar lain sehingga dapat membuat reaktor beroperasi lebih lama. Isotop burnable poison memiliki penampang lintang absorpsi neutron termal yang besar sehingga dapat digunakan untuk menurunkan reaktivitas pembakaran. Geometri teras yang dianalisis dalam penelitian ini yaitu tiga dimensi X-Y-Z dengan fraksi volume bahan bakar sebesar 40%. Metode perhitungan menggunakan kode komputer SRAC 2006 dari Japan Atomic Energy Agency (JAEA) dengan JENDL 4.0 sebagai library data nuklir. Pada penelitian ini dilakukan variasi fraksi Uranium dioksida, Uranium-235, Gadolinium, dan Protactinium-231 dalam bahan bakar. Hasil dalam penelitian ini yaitu desain teras tiga dimensi X-Y-Z PWR 800 MWt menggunakan bahan bakar 60% UO2 dengan pengayaan 11-13% U-235 yang dapat beroperasi selama 10 tahun tanpa isi ulang bahan bakar. Diharapkan penelitian ini dapat menjadi referensi desain PWR berumur panjang menggunakan siklus bahan bakar Thorium-Uranium.
Keywords: Pressurized Water Reactor, long life, siklus bahan bakar Thorium-Uranium, burnable poison.
Topic: Physics