ANALISIS DISTRIBUSI FRAKSI BAKAR TERAS PLTN PWR 1000MWe BERBAHAN BAKAR UOB 2B 3,4wt%

ABSTRAK
ANALISIS DISTRIBUSI FRAKSI BAKAR TERAS PLTN PWR 1000 MWe BERBAHAN BAKAR
UOB
2B 3,4 wt%. Dalam rangka mendukung program penggunaan energi nuklir sebagai salah satu sumber
listrik, maka dilakukan penelitian awal tentang karakteristik neutronik teras reaktor PLTN. Salah satu
parameter neutronik yang berhubungan dengan keselamatan teras adalah besarnya fraksi bakar buang
(discharge burn-up) maksimum perangkat bahan bakar yang dihasilkan oleh teras reaktor. Dalam penelitian
ini, untuk mengetahui besarnya fraksi bakar buang tiap-tiap perangkat bahan bakar, maka dilakukan
perhitungan distribusi fraksi bakar teras PLTN jenis PWR berbahan bakar UOB
2B pengkayaan 3,4 wt% dengan
kelongsong Zr-4. PWR tersebut dapat menghasilkan daya panas sekitar 3411 MWth, sehingga termasuk
PWR kelas daya 1000 MWe. Untuk melakukan analisa distribusi fraksi bakar teras, maka penggantian
bahan bakar di dalam teras reaktor dilakukan dengan 2 cara yang berbeda. Untuk teras PWR-A, dilakukan
pembagian bahan bakar dalam 2 kelas fraksi bakar (2 batch ) atau per ½ bagian teras. Sedangkan bahan
bakar pada teras PWR-B dilakukan pembagian 3 kelas fraksi bakar (3 batch) atau per ⅓ bagian teras.
Perhitungan teras dilakukan dengan paket program SRAC modul ASMBURN dalam bentuk geometri 2
dimensi melalui pemodelan ¼ teras. Tabel tampang lintang makroskopik diperoleh dengan perhitungan kisi
sel bahan bakar menggunakan modul PIJ. Data pustaka tampang lintang yang digunakan adalah
JENDL.3.3. Suhu bahan bakar, kelongsong dan moderator berturut-turut 900 K, 600 K dan 600 K. Dari
hasil perhitungan diketahui bahwa teras PWR-A menghasilkan rata-rata fraksi bakar buang (31,55 GWd/t)
yang lebih rendah dibandingkan dengan teras PWR-B (38,01 GWd/t). Maksimum fraksi bakar buang
perangkat bahan bakar pada teras PWR-A dan PWR-B masing-masing adalah sebesar 38,77 GWD/t dan
42,36 GWd/t. Sehingga dengan batasan fraksi bakar buang maksimum untuk bahan bakar UOB
2B pengkayaan
3,4 wt% sebesar 39,000 GWD/t, maka teras PWR tersebut lebih tepat menggunakan pola penggantian bahan
bakar dengan pembagian 2 kelas fraksi bakar (2 batch).
Katakunci: fraksi bakar, PWR, UOB
2B, SRAC
ABSTRACT
ANALYSIS FUEL BURN-UP DISTRIBUTION OF 1000 MWE PWR-NPP CORE FUELLED BY UOB
2B
3,4 WT%. To support utilization of nuclear energy programme, therefore preliminary research about
characteristic neutronic for PWR-NPP of core has been done. Some neutronic characteristic that related to
core safety is limitation value of discharge burn-up maximum produced by fuel assembly in the core. In this
research, to know value of discharge burn-up each fuel assembly in the core, then calculation of fuel burn-up
distribution at the PWR core fuelled UOB
2B with 3.4wt% enrichment and Zr-4 for cladding. Those PWR core
can produce about 3411 MWth power heat, so that it is classified into PWR 1000 MWe class power of NPP.
To analysis fuel burn-up distribution, then use 2 different method of fuel loading pattern as follow. In the
PWR-A core, fuel group divided to 2 class of fuel burn-up (2 batch) or each ½ part of the core. And, fuel
group in the Pwr-B core distributed in the 3 class of fuel burn-up (3 batch) or each 1/3 part of the core. Core
burn-up calculation done using ASMBURN module of SRAC computer code in the 2 dimension geometry
with ¼ model of the core. The macroscopic cross section table get by calculation of fuel cell using module
PIJ of SRAC with JEND.3.3. As public library data. Temperature of the fuel pellet, cladding and moderator
are 900 K, 600 K, and 600 K, respectively. From the calculation result knew that PWR-A core produce
average discharge burn-up of fuel assembly (34.55 GWd/t) smaller then PWR-B core (38.01 GWd/t).
Discharge burn-up maximum of fuel assembly at the PWR-A core and the PWR-B core are 38.77 GWd/t and
42.36 GWd/t, respectively. So that, with limitation of fuel assembly discharge burn-up maximum in the PWR
core fuelled UOB
2B with 3.4 wt% is about 39 GWd/t, then those PWR more exactly using 2 batch fuel loading
pattern.
Keywords : burn-up, PWR, UOB
2B, SRAC