EFFECT OF F / M RATIO AGAINST NEUTRON FLUX DISTRIBUTION ON THE HTGR-10 MWth PEBBLE BED CORE

ABSTRACT
EFFECT OF F/M RATIO AGAINST OF NEUTRON FLUX DISTRIBUTION ON THE HTGR-
10 MWTH PEBBLE BED CORE. The research on the effect of F/M ratio on neutron flux
distribution in the HTGR-10 MWth pebble bed core has been done. The goal of this research
is to know the effect caused by variations of pebble fuel ratio with pebble moderator (F/M) on
neutron flux distribution at HTGR-10 MWth core and to obtain optimal F/M ratio to be applied
in the HTGR- 10 MWth core. In this research, the first step is completed modeling of HTGR-
10 MWt then calculation of the neutron energy spectrum and neutron flux calculation, with
variations F/M = 100: 0, 80:20, 60:40, 57; 43, 52; 48, 50 : 50, 40.60, and 20:80. Modeling
and calculation are performed using the program package EGS99304 with 36 group vitamin
C, MCNP6.1 and VisEd. The calculation results have shown that the resulting neutron
spectrum is identical to the neutron spectrum that occurs on the core of the nuclear reactor.
The highest neutron flux distribution of 1.32E + 14 n/cm2 sec occurred at F: M = 40:60 with
the position at the center of the reactor core. The fuel ratio is also in the range of 40% to
60% to apply to the HTGR10 MWth core with multiplication factor value is in the range of
1.08 to 1.16. From the results of calculation, it can be concluded that highest flux the HTGR-
10 MWth is 1.32 E+14 n/cm2 sec with F/M ratio is 40:60, while the variation F/M ratio which
can be used on HTGR-10 MWth is from the ratio of 40:60 to 60:40.
Keywords: neutron flux, neutron spectrum, HTGR-10 MWth, pebble bed core, F/M ratio
ABSTRAK
PENGARUH RASIO F/M TERHADAP DISTRIBUSI FLUKS NEUTRON PADA TERAS
HTGR-10 MWTH PEBBLE BED. Telah dilakukan penelitian mengenai Pengaruh rasio F/M
terhadap distribusi fluks neutron pada teras HTGR-10 MWth pebble bed. Penelitian ini
dilakukan bertujuan untuk mengetahui pengaruh yang ditimbulkan akibat variasi rasio bahan
bakar pebble dengan moderator pebble (F/M) terhadap distribusi fluks neutron pada teras
HTGR-10 MWth dan untuk mendapatkan rasio F/M yang optimal untuk diaplikasikan di
dalam teras HTGR-10 MWth. Dalam penelitian ini terlebih dahulu dilakukan
pemodelanHTGR-10 MWth secara lengkap kemudian dilakukan perhitungan spektrum
energi neutron dan fluks neutron dengan variasi F/M = 100:0, 80:20, 60:40, 57;43, 52;48,
50:50, 40,60, dan 20:80. Pemodelan dan Perhitungan dilakukan dengan menggunakan
paket program EGS99304 dengan menggunakan 36 group vitamin C , MCNP6.1 dan VisEd.
Hasil perhitungan menunjukkan spektrum neutron yang dihasilkan identik dengan spektrum
neutron yang terjadi pada teras reaktor nuklir. Distribusi fluks neutron tertinggi sebesar
1.32E+14 n/cm2 det terjadi pada F:M = 40:60 dengan posisi berada di tengah-tengah teras
reaktor. Didapat pula rasio bahan bakar dalam kisaran 40 % sampai 60 % untuk dapat
aplikasikan ke dalam teras HTGR10 MWth dengan nilai faktor multiplikasi berada pada
kisaran 1,08 sampai 1,16. Dari hasil perhitungan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa
pada HTGR-10 MWth fluks tertinggi dapat mencapai nilai 1.32E+14 n/cm2 det dengan F/M
rasio = 40:60 sedangkan variasi F/M rasio yang dapat digunakan pada HTGR-10 MWth
adalah dari rasio 40:60 sampai 60:40.
Kata kunci: fluks neutron, spectrum neutron, HTGR-10 MWth, pebble bed, F/M rasio