ANALISIS KARAKTERISTIK PERANGKAT BAHAN BAKAR MAJU TERAS PWR

ABSTRAK
ANALISIS KARAKTERISTIK PERANGKAT BAHAN BAKAR MAJU TERAS PWR. Saat ini
dibutuhkan perangkat bahan bakar maju teras PWR untuk meminimalkan peningkatan plutonium dalam
bahan bakar dan meningkatkan derajat bakar atau masa hidup bahan bakar didalam teras. Studi
karakteristik perangkat bahan bakar maju teras PWR sangat penting dilakukan untuk mengetahui
kemampuan bahan bakar selama operasi. Geometri, kondisi dan konfigurasi pin bahan bakar pada teras
sangat menentukan strategi pemuatan bahan bakar pada teras (In-core fuel management). Perhitungan k-eff
merupakan salah satu tahapan dalam perhitungan karakteristik perangkat bakar maju teras PWR.
Perhitungan dilakukan dengan paket program komputer dimulai dari pemodelan satu unit kisi sel bahan
bakar, tabung pengarah, racun dapat bakar, hingga satu perangkat bahan bakar reaktor. Dalam penelitian
ini, dilakukan berbagai pemodelan perangkat bahan bakar maju UO2 pengkayaan 6,5 % yang merupakan
perangkat bahan bakar maju tipe PWR 17×17. Perhitungan k-eff pin dan perangkat bahan bakar dilakukan
dengan fraksi volum, diameter pin, pengayaan bahan bakar divariasi. Perhitungan dilakukan dengan paket
program KENOVI. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa harga k-eff untuk pemodelan secara homogen dan
heterogen tidak memberikan perbedaan yang signifikan pada perhitungan pin sel dan perangkat bahan bakar
17x17. Untuk fraksi volum bahan bakar 0,5; rod pitch 1,32 cm, pengkayaan 6,5 % dan diameter pin bahan
bakar 9,6 mm mempunyai karaktetistik fisika teras yang stabil dengan fraksi bakar 50 GWd/t dan jumlah
plutonium dalam perangkat bahan bakar masih dibawah batasan yang ditetapkan. Perangkat bahan bakar
maju dapat digunakan sebagai bahan bakar pada teras PWR dan dapat meningkatkan keandalan teras PWR
selama operasi.
Kata kunci : PWR, faktor multiplikasi, perangkat bahan bakar, KENOVI
ABSTRACT
ANALYSIS OF ADVENCED FUEL ASSEMBLY CHARACTERISTIC OF THE PWR CORE.
Study on reactor physics characteristic of the PWR core using UO2 fuel it is necessary to be done to minimize
plutonium proliferation and also to expand the long life fuel in the core. The aim of characteristic study of the
advanced fuel assembly is to know the characteristic of geometry, condition and configuration of pin cell in
the fuel assembly. The geometry, configuration and condition of the pin cell in fuel core determine the loading
strategy of in-core fuel management. Calculation of k-eff is a part of the neutronic core parameter
calculation to know the reactor physics characteristic. Generally, The calculation is done using computer
code starts from modeling one unit fuel lattice cell, fuel assembly, burnable poison and until core reactor.
In this research, the modeling of pin cell and advanced fuel assembly that UO2 fuel material and 6.5 %
enrichment is 17 ×17 fuel rod of the PWR core type. Calculation of the k-eff is done with variation of the fuel
volume fraction, fuel pin diameter, fuel enrichment. The calculation is using KENOVI code. The result
showed that the value of k-eff for pin cell and fuel assembly PWR 17 ×17 is not different significantly with
homogenous and heterogeneous models. The results for fuel volume fraction of 0.5; rod pitch 1.32 cm; fuel
enrichment of 6.5 % and fuel pin diameter of 9.6 mm is critical with burn up of 50.0 GWd/t and plutonium
391

Prosiding Seminar Nasional ke-15 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas Nuklir ISSN : 0854 - 2910
Surakarta, 17 Oktober 2009
proliferation is lower then safety margin. The advanced fuel assembly can be used in the PWR core to higher
the utilization of the core as long as operation.
Keywords : PWR, multiplication factor, fuel assembly, KENOVI