VERIFIKASI RANCANGAN REAKTOR MAJU ANALISIS UNJUK KERJA KISI BAHAN BAKAR - e-Repository BATAN

Verifikasl Rancangan Reaktor Maju
Htlman Ram/i, As Natio Lasman

VERIFIKASI RANCANGAN REAKTOR MAJU
ANALISIS UNJUK KERJA KISI BAHAN BAKAR
Hilman
Pusat

Ramli, As Natio Lasman

Reaktor

Serba

Guna

-BA TAN

ABSTRACT
DESIGN
VERIFICATION

OF ADVANCED
REACTOR.
FUEL
LATTICE
PERFORMANCE
ANALYSIS.
The neutronics analysis of fuel performance
of the advanced reactor, has been
succesfully done with the computer simulation. In this case, the AP600 reactor, one of a few
advanced reactor types, was chosen. as an object. The analysis was limited on the fuel lattice
characteristics to get connections between the infinity multiplication factor and the atomic ratio of
moderator to fuel, and also to determine the characteristic of the moderator temperature coefficients.
The simulations were done with using of WIMS-D4 code and assummed that core is regularly
arranged by homogeneous cell units within cold, clean, unborated conditions only. The results
showed that AP600's fuel lattice has undermoderated behavior and the moderator temperature
coefficients are negative and agreed in safety aspects of nuclear reactor operations.

ABSTRAK
VERIFIKASI RANCANGAN REAKTOR MAJU. ANALISIS UNJUK KERJA KISI BAHAN BAKAR.
Telah dilakukan analisis neutronik dengan simulasi komputer terhadap unjuk kerja bahan bakar

reaktor maju. Dalam kasus ini, dipilih reaktor AP600 sebagai obyek. Analisis dibatasi pada tinjauan
karakteristik parameter kisi bahan bakar untuk mendapatkan hubungan di antara faktor perlipatan
tak-hingga dengan nisbah atom moderator terhadap atom bahan bakar, dan juga untuk menentukan
karakteristik koefisien reaktivitas suhu moderator. Simulasi dilakukan dengan menggunakan program
WIMS-D4 dan teras reaktor dianggap tersusun dari satuan-satuan sel bahan bakar yang tercampur
serba-sama pada keadaan reaktor dibatasi hanya pada keadaan ding in, tanpa xenon, dan tanpa
boron terlarut dalam air. Dari hasil anal isis, diperoleh bahwa kisi bahan bakar AP600 bersifat
undermoderated, dengan koefisien reaktivitas suhu moderator berharga negatif. Dapat disimpulkan
bahwa rancangan bahan bakar AP600 memenuhi aspek keselamatan operasi reaktor nuklir.

AP600

PENDAHULUAN
Sejak lebih dari satu dasawarsa
lalu, BAT AN telah merencanakan
pembangkit
pertama
dari

listrik tenaga


di Indonesia.

sisi

ekonomi

terhadap tipe-tipe

pembangunan

nuklir

Kajian

yang

(PL TN) yang
dilakukan,


maupun

baik

keselamatan,

PL TN yang sudah beroperasi

di dunia atau yang ditawarkan

oleh pemasok.

Untuk itu, studi kelayakan dan studi tapak untuk
lokasi PL TN dikerjakan.
Berangkat
sebagai

usaha

dari

lebih

rencana
lanjut

BATAN

dari

kegiatan tersebut di atas, penelitian
dari sisi teknik perancangan
PL TN

tertentu

itulah, penelitian

perlu

dan


kegiatandan kajian

(design) untuk tipe

dilakukan.

ini dilakukan,

Atas

dasar

dengan reaktor

dipilih

sebagai

pengkajiannya

Penelitian

bahan

dan

rancangan

suatu reaktor

sejak

dari

unjuk

unjuk

kerja reaktor


pengkajian
meliputi

kerja

bahan

keseluruhan

sasaran, yaitu menganalisis
keselamatan
bayaknya

penelitian

reaktor

dan

kriteria


banyak

bakar

hal,

sampai

dengan

satu

dan menilai tingkat

yang

ditinjau.

Kar,ena


kriteria yang perlu diteliti dan dikaji,

maka pada umumnya penelitian perlu dilakukan
secara bertahap
Menurut
perancangan
umumnya

H.W.

suatu
diawali

bakarnya

Graves,

reaktor
dari


Tahapan

nuklir

bahan

pertama

dalam

bahan

normal

dari kajian terhadap

TKRD-13
Hal 13-1 dari13-11

pada

perancangan

perancangan
terdiri

Jr.[1],

bakar

reaktor

secara
hubungan

Prosiding Seminar ke-3 Teknologi den Keselamatan PLTN serle Fasilitas Nuk1lr
PPTKR-PRSG, Serpong, 5-6 September 1995

antara karakteristik

unjuk kerja reaktor dengan

parameter-parameter
pemilihan

kisi

terhadap

parameter

kisi

rencangan

bahan

kombinasi

yang

yang terbaik.

rancangan
operasi

akan

tersebut,

dapat

kisi bahan

dipahami

bahan

bakar

konsep

maka penelitian

ini dilakukan

dengan

pacta unjuk

kerja

sistem

bahan

moderator

Dari

segi

pembawa
untuk

sebagai

dan

sebagai

bahan

neutron.

moderator,

perlu

diketahui harga nisbah atom hidrogen terhadap
atom bahan bakar (atom 235u
merupakan

fungsi

kerapatan

+ 238U) yang
air,

kerapatan

bahan bakar dan geometri kisi.

R~

yang dianalisis

kisi

panas

perlambatan

dan

Berdasarkan

pokok permasalahan

dalam

kriteria

tersebut.

membatasi
hanya

unjuk kerja reaktor

rancangan

manajemen

reaktor

kriteria

Dengan menganalisis

dan parameter-parameter
maka

dan

parameter-

memenuhi

interaksi antara karakteristik
bakar,

bakar,

bahan

bakar

AP600.
Analisis

unjuk kerja kisi bahan bakar

AP600

yang dilakukan,

cara

simulasi

mempergunakan
perhitungan

Dalam

sebagai

dengan

pada

komputer

dan

program

WIMS-D4

untuk

Deskripsi

tentang

yang dilakukan.

program WIMS-D4
dan [3].

dilaksanakan

dapat dilihat pada acuan [2]

perhitungan,

satuan-satuan

reaktor

sel

Gambar 1. Kurva k- versus NH/NU untuk dua
jenis pengkayaan.
Nisbah

didekati

bahan

bakar

bahan

bakar

atomik

moderator

mempengaruhi

terhadap

faktor

perlipatan

homogen yang terdiri dari daerah bahan bakar,

neutron dalam sistem. Tinjau persamaan

sela (gap), kelongsong.

perlipatan

moderator

dan daerah

TEORI
Bahan
disusun

bakar

di dalam

dalam

barisan

teras

reaktor

geometris

didihan (PWR atau BWR), barisan bahan bakar

dengan
dalam
Barisan

dari

batang

kelongsong

Zircaloy

air dan diatur
ini biasanya

(lattice) reaktor,

bahan
dalam

dinyatakan

di

Air

sebagai

kelongsong,

batang

bahan

di

Moderator
antara

serta
bakar
kisi.

dan Bahan Bakar
batang

berfungsi sebagai zalir (fluid) kerja

bahan

dengan
v L~

(2)

'1=

L:
):::F

f=~=

.~_-!-

I.

bakar

NF

aF

NM

a.

sehingga

(3)

M

F

k ~ = --:--.,-va,
NF

(4)

NM

kisi

bahan

pusat batang bahan bakar

antara

(1)

persegi.

batang

sebagai parameter-parameter

Nisbah Antara

silindris

diletakkan

barisan

dinyatakan

(pitch), bahan dan ketebalan
air

yang

dan diameter

bakar, jarak antara

volume

bakar

k..,=1].f

yang

teratur. Untuk reaktor air ringan bertekanan atau

ini terdiri

tak-berhingga[4]

untuk sistem

:

ekstra [1]. [3].

nuklir

neutron

faktor

Dengan

NMtNF

meningkat.

neutron

akan lebih banyak termoderasi

sehingga

neutron

energi

yang

bertambah.
lebih

Dengan neutron termal

banyak

bakar

mencapai

fisi

sehingga

Meskipun

yang
k-

demikian,

bahan

menjadi

lebih

besar.

harga NMtNF yang

traksi

moderator

TKRD-13
Hal 13-2 dari 13-11

meningkat.

dalam

diserap
Sehingga,

termal

terjadi

menyebabkan
oleh

traksi

neutron

termal

juga

dengan NMtNF bertambah

besar
yang

bertambah.
besar, k-

Venfikasl

Rancangan

Reaktor

MaJu

Hi/man Ram/i. As Nalio Lasman

meningkat

hingga

ke suatu

harga

mana neutron termal cenderung
dan

k-

kemudian

bertambahnya

NM/NF di

berkurang

serapan

Pengaruh

neutron

Perubahan

karena

termal

dalam

k- terhadap

Perubahan
perubahan

harga

harga

k-

nisbah

Untuk

terhadap

untuk

meninjau

bahan

bakar.

unjuk

parameter

bakar

grafik

harga

kisi

undermoderated

dan di kanan

adalah

bersifat

keselamatan
akan

reaktor,

mempunyai

negatif.

Oengan

meningkat

undermoderated

koefisien
daya

reaktivitas

reaktor

naik,

yang mengakibatkan

berkurang
bahan

reaktor

lebih

bakar

cepat

atau

pada aspek

suhu

air

kerapatan

air

daripada

struktur

suhu

kerapatan

sehingga

NH/Nu

berkurang.
Oengan pengurangan
NH/Nu, kakan berkurang,
suatu
konsekuensi
yang
diinginkan

dari titik dasar keselamatan

Sebaliknya
akan

untuk

reaktor

bertambah

bertambah,
kitan

dikehendaki

dalam

untuk

karena

lebih

rendah

akan

Hal

pembangini

keselamatan

itu,
bersifat

lebih

Nilai

peningkatan

239pu

NH/Nu

nisbah

banyak

Karena 239pu

ringan

undermoderated

memperbesar

besar

yang rendah

daripada

untuk

tingkat

harga

yang

konversi,

239pu

tingkat

peranan

rancangan

kompatibilitas

pengkayaan

penting,

baik

dalam

maupun

operasi

reaktor.

reaktor,

dengan

menjaga

mekanis

tingkat

pengkayaan

mendapatkan
daripada

terhadap

rancangan

bahan

bakar

untuk

unjuk kerja bahan bakar terbaik

'memainkan'

diameter

batang

reaktor

Oi

samping

reaktor,

itu,

tingkat

peranan

dalam

didapatkan

dalam

pengoperasian

pengkayaan

pengaturan

agihan

memegang

agihan

daya agar

yang relatif rata di semua

posisi teras.

METODE

DAN

BATASAN-BATASAN

PERHITUNGAN
Analisis
simulasi

ini dilakukan

komputer

perhitungan

dengan

menggunakan

konstanta

metode
program

group WIMS-D4.

Datadiambil

dari pustaka untuk reaktor AP600 (Iampiran

1)

[5]. Perhitungan yang dilakukan meliputi :
1. Penentuan model set kisi bahan bakar.
2. Perhitungan

k- dengan

volume

moderator

divariasikan.
3

akan

biaya susutan (depletion cost).

bahan

bakar ataupun jarak antara batang bahan bakar
[1].

yang

dapat menyebabkan
dalam

NH/Nu

internal teras reaktor, lebih mudah 'memainkan'

tidak

melekat

air

1

tinggi,

Konsekuensinya,

data yang digunakan dalam perhitungan

reaktor

ekonomis.

menyebabkan

menurunkan

reaktor.

moderator

safety) pada reaktor.

dirancang

fisi,

memperbesar

kriteria

Oi samping

dihasilkan.

suhu

lebih

k-

dalam operasi reaktor karena tidak

memenuhi
(inherently

dengan

sehingga

panas

operasi.

overmoderated,

lebih

Oalam perancangan

air

pada kondisi

operasi daya. Karena, didasarkan

akan

memainkan
kriteria

undermoderated

berkurang.

Perubahan

grafik

reaktor dengan moderator

yang

yang sarna.

dinyatakan sebagai overmoderated.
Seluruh

k-

sebagai

puncak

pada Gambar

pengkayaan

akan

pengkayaan

untuk nisbah

dinyatakan

bahan

lebih banyak sehingga sera pan relatif di dalam

bakar yang terletak di bagian

puncak

pengkayaan

besar dan bentuk kurva

NH/NU seperti

tingkat

moderator

yang digunakan

kerja

Kisi bahan

moderator/bahan
kiri

grafik

Bahan Bakar

kandungan isotop fisil dalam bahan bakar akan

moderator/bahan

bakar dapat dilihat pada Gambar 1. Grafik pada
1 merupakan

tingkat

bakar mempengaruhi

moderator.

Gambar

Tingkat Pengkayaan

menjadi jenuh

Perhitungan

k-

dengan

volume

petet

divariasikan
4. Perhitungan

k-

dengan

suhu

moderator

divariasikan
Penentuan
mendapatkan

TKRD-13
Hal 13-3 dari 13-11

model sel dilakukan

model sel yang akan dipakai

untuk
dan.

Prosldlng Seminar ke-3 Teknologi dan Keselamatan PL TN serta Fasilitas Nuklir
PPTKR-PRSG, Serpong, 5-6 September 1995

mudah

divariasikan

perhitungan

pada

selanjutnya.

perhitungan-

2. Model M-2:

daerah

Dalam perhitungan ini,

diasumsikan

ditinjau 3 model sel yang mungkin :
1. Model M-1:

daerah

ekstra

diasumsikan

dalam

tercampur

sel
hetero-

gen dan sel diperlakukan
dalam

sebagai

yang tercampur

ekstra

sel

gai pin-cell dalam WIMS-D4.

bahan

3. Model M-3

secara

homo-

gen dan sel diperlakukan

seba-

seba-

sel diperlakukan

sebagai cluster

dalam WIMS-D4.

gai pin-cell dalam WIMS-D4.

Pelet

M-1

-t
R1

~~==~tR2

Ek8t..

Mode,.lo,

R3

~t-

1

R4

R5
Ekatra

Ipetet

I Oep I Kelang8Ong I

_ratar",

~~~

I~I 2~f

M-2
R1

R2

~ f

~~I ~61 ~8

R3

R5

R7

Gambar 2.Model sel yang digunakan (model M-1 dan M-2)
Tabel1.

Data geometri dan komposisi bahan dalam sel (untuk penkayaan 3.0 % 235U)
Model M-1

Jari-jari
luar

o.
o. 475711

o.
o.743

R5
R6
R7
R8

Model M-1

Komposisi

Model M-2

(% berat)

o.410418

R1
R2
R3
R4

Model M-2

1. Pelet
235U

0.410
0.418
0.475
0.711

238U

0

0.712
0.731
0.736
0.743

-

2. Gap
He (asumsi)

2.64
85.35
11.83

2.64
85.35
11.83

100

100

100

100

100

100

60.02
39.98

100 (2 dan 4)

3. Kelongsong
Zircaloy-4

5. Moderator
H?O
6. Daerah ekstra

H2O

~oy-4

1~(jdan

Tabel 2. Hasil Perhitungan k- untuk model sel yang ditinjau.
Westinghouse

k-

1.394

I Deviasi*)

'Deviasi

(%)

=

I

Model M-1

Model M-2

1.396807

1.396894

0.201

kmode/-k_..i~e
..-*100%

TKRD-13
Hal 13-4 dari 13-11

0.208

Model M-3
1.392926
-0.066

3)

---~~
--~u.-

Verifikasl

Rancangan

Reaktor

MaJu

HI/man Rami; As Natio Lasman

Data geomefri

model

sel M-1 dan M-2 dapat

dilihat pada Gambar

2 dan Tabel 1. Sedangkan

untuk

data

model

seperti

M-3,

pad a

geometrinya

perangkat

bahan

sarna

bakar

(fuel

assembly) AP600 (Iampiran 2).
Perhitungan
rator

atau

untuk

k- dengan volume mode-

volume

pelet bervariasi

mendapatkan

NH/Nu. Sedangkan

kurva

perhitungan

kan untuk mendapatkan
suhu

moderator.

diperlakukan

k-

dilakukan

versus

Nisbah

keempat dilaku-

karakteristik

Perhitungan

1

koefisien
sampai

3

untuk keadaan reaktor clean, cold,

unborated.
HASIL PERHITUNGAN
Hasil
model

DAN PEMBAHASAN

perhitungan

set disajikan

perhitungan

hasil yang

disajikan

oleh

sebesar

-0.066%

neutron

M-3

dengan

deviasi

rancangan

besaran

parameter

terhadap

nilai

rancangan

relatif kecil (0.201%),
sel

di

dalam

dan

pertimbangan
besaran-

dengan

Westinghouse

ditampilkan

yang

perhitungan-perhitungan

tersebut,

dari
dalam

terlihat

undermoderated.

perhitungan

kedua

Gambar

3. Oari

bahwa

AP600

Oari

gambar
bersifat

perhitungan

yang

keempat, yang hasilnya diberikan pada Tabel 3,
diperoleh karakteristik
moderator

untuk

Kedua

hasil

bahwa

AP600

operasi
keselamatan
diharapkan

koefisien reaktivitas suhu

AP600 yang bernilai

tersebut

dan

memberikan

memenuhi

aspek

melekat,

negatif.

gambaran
keselamatan

mempunyai
suatu

karakteristik
hal

"

Gambar 4. Kurva k- vs NH/Nu dengan volume
pelet divariasikan.
Pada perhitungan ketiga, yang hasilnya
ditampilkan
dari

pada Gambar

perhitungan

overmoderated
selanjutnya.
Hasil

I---x--

.,.

deviasi

dipilih model M-1 sebagai

untuk

.

.~~-~

cluster.

memvariasikan
kisi

karena

menggambarkan

dengan

untuk

Hasil

nilai yang

nilai

mampu

demikian,

kemudahan

model

model

terhadap

lebih

reaksi

Meskipun

2.

Hal ini dapat dipahami

M-3

perilaku

penentuan

Tabel

mendekati

Westinghouse

Westinghouse.
model

untuk

dalam

menunjukkan

memberikan

Gambar 3. Kurva k- vs NH/Nu dengan volume
moderator divariasikan.

untuk

Sedangkan
terletak

dan

tingkat

4, harga rancangan

terletak
dekat titik

pengkayaan

tingkat

di daerah

di

daerah

puncak

2.0%

pengkayaan

kurva

dan

2.5%

3.0%

masih

undermoderated,

meskipun

mendekati titik puncak kurva. Dalam kasus ini,
karakteristik
karena

overmoderated

pengaruh

perubahan

dapat

diabaikan

diameter

batang

bahan bakar (setara dengan perubahan volume
pelet)

terhadap

faktor

relatif kecil dibandingkan

perlipatan

dari perubahan volume moderator [1).

yang

dari segi operasi reaktor.

TKRD-13
Hal 13-5 dari 13-11

tak-hingga

efek yang ditimbulkan

4.

Proslding Seminar ke-3 Teknologi dan Keselamatan PLTN serta Fasllitas Nuklir
PPTKR-PRSG, Serpong, 5-6 September 1995

Tabel 3. Perubahan

k- terhadap perubahan suhu moderator

KESIMPULAN

2.

Dari hasil perhitungan
dapat disimpulkan

moderator

:1
hasil yang sesuai

bahan

bakar

undermoderated

yang diperoleh,

sehingga

Mode! sel yang digunakan untuk perhitungan
k- memberikan

Kisi

AP600

dengan

mempunyai
memenuhi

bersifat

koefisien
harga

suhu
negatif

aspek

keselamatan

of the Lattice

Code WIMS,

dalam operasi reaktor.

dengan

nilai yang diberikan oleh Westinghouse.

DAFTARPUSTAKA
Harvey W. Graves Jr., Nuclear Fuel Manaaement,
2

3.

J.R. Askew,

F.J. Fayers,

P.B. Kemshell,

Reprinted

from the October

Regional

Training

Research

Reactor, 27 September-15

T. Kulikowska,

Course

on Calculation

Regional

Training

Research

Reactor, 27 September-15

Analysis

Passive

Description

Advanced

ReDort, 4th Volume,

and Measurement

Energy Society, Diktat

of Neutron

Oktober 1993, PRSG-BATAN,

Flux Spectrum

for

Serpong.

Siowina Down Theorv and Computer Code WIMS, Diktat

on Calculation

J.J. Duderstadt, L.J. Hamilton,

SimDlified

A General

issue of the Journal of the British Nuclear

Lattice Cell Calculations.
Course

John Wiley & Sons, 1977.

and Measurement

of Neutron

Oktober 1993, PRSG-BATAN,

Flux Spectrum

for

Serpong.

Nuclear Reactor Analysis, John Willey & Sons, 1976

Licht Water

Reactor

DE-ACO3-90SF18495,

26, 1992.

TKRD-13
Hal 13-6 dari 13-11

Plant Procram.
Westinghouse

AP600

Standard

Electric Corporation,

Safety
June

Verifikasi Rancangan Reaktor MaJu
HI/man RamI;

As NalkJ Lasman

Lampiran 1

DESKRIPSI

PARAMETER

TERAS

REAKTOR

AP600

(Siklu5

Pertama)

[6)

Teras aktif
Diameter ekivalen (in.)

115.0

Tinggi teras aktif (in.), cold

144.0

Nisbah tinggi terhadap diameter

1.25

Totalluasan

72.17

melintang

(ft2)

2.40

Nisbah molekuler H20/U, sel, cold

Ketebalan

dan komposisi

reflektor

Atas: water plus steel (in.)

10.0

Bawah : water plus stell (in.)

10.0

Samping : primarily steel plus water (in)

15.0

Perangkat

bahan bakar (fuel assembly)

Jumlah

145

Barisan batang bahan bakar

17x17

Batang bahan bakar per perangkat

264

Jarak antara titik pusat batang bahan bakar (pitch) (in.

0496

Dimensi keseluruhan
Jumlah

8.426 x 8.426

(in.)

grid per perangkat

2

Atas dan bawah (ni-Cr-Fe Alloy 718)
Intermediete

(Zircaloy-4)

7 atau 7 ZIRLO TM

Intermediate

flow mixing (Zircaloy-4)

4 atau 4 ZIRLOTM

Guide thimble:

24

Jumlah per perangkat

Zircaloy-4 atau ZIRLO TM

Komposisi
Diameter, bagian teratas (in.)

0.442 ID x 0.474 aD

Diameter, bagian terbawah (in.)

0.397 ID x 0.430 aD

Instrument

guide thimble:

1

Jumlah per perangkat

Batang

Komposisi

Zircaloy-4 atau ZIRLO

Diameter (in.)

0.442 10 x 047400

bahan bakar (fuel rod)

00 (in.)
Gap diametris

(in.)

Tebal kelongsong

.

0.374

\

0.00325

00225

(in.)

Zircaloy-4 atau ZIRLO TM

Material kelongsong

Pelet bahan bakar
Material

UO2

Kerapatan (% kerapatan teoritis)

95

TKRD-13
Hal 13-7 dari 13-11

Proslding Seminar ke-3 Teknologl dan Keselamatan Pl TN serta Fasllitas Nuklir
PPTKR-PRSG, Serpong, 5-6 September 1995

Pengkayaan

bahan bakar (% berat)

Daerah/Region

1

Daerah/Region

2

250

Daerah/Region

3

3.00

2.00

Diameter (in.)

0.3225

Panjang (in.)
Massa UO2 per satuan panjang batang bahan bakar (Ib/tt)

0.387

Perangkat

batang

kendali

pengatur

(RCCA=Rod

Cluster

0.364

Control

Assembly)

Material penyerap neutron
Diameter

Ag-ln-Cd

(in.)

Kerapatan

0.341

(lb/in.3)

Ag-ln-Cd 0.367

Material kelongsong
Tebal kelongsong

88-304

(in.)

0.0185

Jumlah cluster

45

Jumlah batang penyerap per cluster

24

Perangkat

batang

kendali

kompensasi

(GRCA=Gray

Rod Cluster

Material penyerap neutron
Diameter

Assembly)
Ag-ln-Cd 1 55-304

(in.)

Kerapatan

0.341

(lb/in.3)

Ag-ln-Cd 0.367/55-3040.285

Material kelongsong

55-304

Tebal kelongsong

0.0185

(in.)

Jumlah cluster

16

Jumlah batang penyerap per cluster
Penyerap

dapat bakar (burnable

4 Ag-ln-Cd 120 55-304

absorber)

Jumlah

1424

Tipe
Material

WABA

00 (in.)

A1203-B4C
0381

Tabung dalam, 00 (in.)

0267

Material kelongsong

Zircaloy

Material tabung dalam (inner tube)

Zircaloy

Kandungan

6.03

810 (Mg/cm)

Reaktivitas
Reaktivitas
k

lebih (tanpa

maksimum

satuan)

untuk perangkat bahan bakar (cold,

1.394

clean, unboroted water)
Reaktivitas teras maksimum

(cold,

203

zero power, BOC, zero soluble boron)
Reaktivitas

padam (%)

a. Seluruh RCCA dan GRCA (61 cluster) disisipkan
b. Satu cluster paling kuat di keluarkan,

(BOC)

60 cluster disisipkan

TKRD-13
Hal 13-8 dari 13-11

10.99
(BOG)

8.46

""
'",
'y
~
0
II

"ALAM

Verifikasl
Hilman

Rancangan
Ramh

Reaktor

MaJu

As NallO Lasman

Lampiran 2
Tampang lintang perangkat bahan bakar AP600 [5)

1".""""'" H"""""
r."""',"c""""""
""""'" c""",.

1426 kFJ'
roAlI).'I ATAS

II
00.'
iall"" AlA."

~

V

mOO!

~..s~!::.

t

¥

01)0

:) 1>
0
').J.
I
:~;:
6
~8g:CV
I
'J
~-!\
IIIMIIII; i'f.N{iARAII

/

I. ~I.I JAM!: ~ 0496
-79'"

O.24~
u..II1.'I ATA-'I

~

\:4

Q
@

0

TiONI;AI

0

0

0

0

0

0

e

0

()

0
()
() -- I

0

()

e

e

6"

()

0 :

eo
0

0

()

I'iRI.Nt;I;I.TIIAIII.NIIAI:AR
I'lltll

Nt'l.

0

//

..

C

0

1"\~1"\f"\f"\f"\r.f"\I"\I"\I"\I"\I"\I"\,

000000000000000

)
)

~~~

)
0
"
"
)
~
~ e.
e ,. ~

,.,.. If)
;,'
.'.',~,.0

0:)
0

00000000

0

0:)
0

a

;: 0--~J
-::-~:~'
I.'-~~::~:;=;;'.'
-e':o:--'e

0

-~::~:~,...I '-'~::~:;~;:~e='0;:.'
~ "':.:-'0-"::-0 0
:

0

.

.;.

0" n'r1;.11.."

b

2 970

,.

:~~O
;"0

,iV
OO
00

0oe.

,,"7\
IIAN

~',.,.

ii

000000,

000
0

0

0

,.

0-

0 c

I.M"'.'
~I~.'

I

II~" H"W~II

t

1/

--

j

---~::::~=:~J

a

0

0

0

0

.~.. '::'

'0..,;;,-00
~
«}
0
e
I
,,0
o~Ooooooo6.~OOOOOO

1"\"

/

AllIiN'; INSrklIMEN"rA.'i
'

a

0

a

QooOOOOOOlJ()()()()(;

0

Ot

(
(
()I ,

Pl-kA"f;UT
HAllA" HA~AR
lA""A
(UI~TF.R HATANc; ~I-NI

000 Tyr

, ';0"'" ""

lol'o"I"""',"":.!;I:"""!1
H"T"No;
H"'t"" H"~R
':""'tRI't'.IlA"';I;"l"""""""I;"R

""'M"lIR 1""11-11174
"'"""1 1;1-1
'"'" .."'1;,; -01:'

.'4ATIIAN INCHI (N"MINAL

TKRD-13
Hal 13-9 dari 13-11

""""",

fI"""11-

"AlIA

PI AT AIIA""'k

"I"';ARAII
"01/1"

"A';IA"

Al A."

Prosiding Seminar ke-3 Teknologi dan Keselamatan PLTN serta Fasilitas Nukllr
PPTKR-PRSG, Serpong, 5-6 September 1995

DISKUSI
Penanya

Utaja

a. Apakah keadaan boron sudah dipertimbangkan

?

b. Kapan koefisien reaktivitas moderator menjadi positif ?
Jawaban
a. Keadaan boron tidak dipertimbangkan.

Perhitungan

hanya meninjau sistem pada keadaan

clean, cold, unborated.
b. Koefisien
Kondisi

reaktivitas
NH/NU

membesar

menjadi

fungsi geometri,

positif

densitas

pada kondisi
pendingin

NH/NU

dan bahan

besar
dapat

sistem berubah : volume moderator »

dari volume bahan bakar,

boron di dalam sistem.

Untuk sistem PWR, perubahan suhu yang ekstrim (yang menyebabkan
tidak terjadi.

Tetapi

suhu moderator

2.

yang
bakan)

bila :

-geometri
-adanya

suhu moderator

(sebagai

pada BWR,

perubahan

karena terbentuknya

ini dapat mempengaruhi

terjadinya
koefisien

didihan)
reaktivitas

didihan pada sistem.

Penanya : Arief H. Kuncoro
a. Program WIMS-D4
b. Bagaimana

dapat dipakai untuk simulasi apa saja ?

tingkat keakuratan hasil simulasi dengan program tersebut ?

Jawaban
a. Program WIMS-D$
tersebut

dapat digunakan

sebenarnya

perhitungan

adalah

untuk simulasi "cell calculation"

generasi

konstanta

group

yang

Tujuan dari program

akan

digunakan

pad a

teras dengan program CITATION atau UM2DB. Sehingga secara umum, WIMS-

0$ dapat digunakan untuk simulasi satuan sel bahan bakar.
b.

Tingkat akurasi hasil simulasi

dapat dipercaya.

Ini didasarkan

hasil benchmark

test untuk

program tersebut yang ada di RSG. Test ini dilakukan oelh sdr. Ir. Tagor M. Sembiring
kejelasan lebih lanjut, dapat menghubungi

3.

untuk

sdr. Tagor.

Penanya : M. Sugiyanto
a. Mengapa verifikasi

ini tak sekaligus dilakukan

borated dengan sistem WABA-nya,

dalam kondisi hot, Xe equilibrium

dan water

supaya analitis kisi bahan bakar AP-600 menjadi lebih

utuh dan lengkap ?
b. Apakah ada kendala yang menyebabkan
Mohon penjelasannya

tidak dilakukannya

kondisi seperti tersebut di atas?

!

Jawaban
a. dan b. Verifikasi
tidal

dilakukan

kondisi-kondisi
serta sistem
Meskipun

untuk kondisi hot, Xe equilibrium
karena tidak

ada data dari Westinghouse

tersebut. Data-data
WABA

demikian

adalah

dan borated serta dengan sistem WABA

dari Westinghouse

data untuk perhitungan

perhitungan-perhitungan

teras,

tersebut

TKRD-13
Hal 13-10 dari 13-11

untuk sel bahan

bakar

pad a

untuk kondisi hot, Xe-equil., borated
bukan pada perhitungan

akan

dilakuakn

Demikian

sel.
juga

Verffikasl
HI/man

verifikasinya
komputasi

yang diberikan
yang

cukup

untuk Westinghouse

lama.

Untuk

Rancangan
Ramfl

Reaktor

MaJu

As NallO Lasman

Hanya hal tersebut memerlukan

tahap-tahap

selanjutnya.

verifikasi

tersebut

waktu
akan

dilakukan
4

Penanya : Zaki Su'ud
a

Apakah

perbedaan/kelebihan

kisi bahan bakar AP-600 dibandingkan

dengan

PWR-PWR

generasi sebelumnya secara netronik ?
b. Fasilitas

pemodelan

kluster PWR pada WIMS-D$

(apakah

satu assembly

dapat dihitung

sekaligus ?)
Jawaban
a. Perbedaan/kelebihan

kisi bahan bakar AP-600 dengan PWR generasi sebelumnya

teknis belum dibandingkan

karena kendala waktu untuk melakukan

secara

studi banding dari sisi

netronik.
b. Satu assembly
dengan

adanya

(cluster

bahan bakar dalam

option-option

hal ini) dapat dimodelkan

di WIMS-D4.

Secara

program tersebut untuk melakukan perhitungan/model
-option

Cell: CLUSTER (untuk tipe set yang ditinjau)

-option

ARRAY,

ANNULUS

dan RODSUB

garis

besarnya

TKRD-13
Hal 13-11 dari 13-11

pad a

1 cluster antara lain:

untuk mementukan

posisi tiap batang bahan bakar di dalam cluster.

pada WIMS-D4,

option-option

geometri

sel dan posisi-