ANALISIS DISTRIBUSI FLUKS DAN SPEKTRUM NEUTRON REAKTOR PLTN PWR 1000 MWe MENGGUNAKAN PROGRAM MCNP

ABSTRAK
ANALISIS DISTRIBUSI FLUKS DAN SPEKTRUM NEUTRON REAKTOR PLTN PWR
1000 MWe MENGGUNAKAN PROGRAM MCNP. Dalam rangka penguasaan teknologi PLTN,
PTRKN – BATAN mempunyai tugas menganalisis berbagai aspek reaktor PLTN. Tujuan dari
penelitian ini adalah analisis distribusi fluks dan spektrum neutron teras reaktor PLTN. Data
distribusi fluks dan spektrum neutron ini sangat dibutuhkan dalam analisis teras dan lainnya
diantaranya analisis perusakan bejana tekan PLTN PWR yang disebabkan oleh radiasi neutron cepat
(radiation damage). Dengan didapatnya data fluks neutron cepat di bejana tekan maka akan dapat
diperkirakan umur pakai bejana tekan yang merupakan umur reaktor PLTN itu sendiri. Analisis
spektrum neutron di teras reaktor daya PWR 1000 MWe dilakukan menggunakan program MCNP.
Reaktor PLTN ini berbahan bakar oksida uranium (UO2) dan matriks 2-dimensi dari kisi terasnya
adalah (15 × 15) yang dimuati 197 buah elemen bakar nuklir sehingga totalnya terisi 96 ton uranium.
Seluruh perangkat EBN terdiri dari 3 tingkat pengayaan yaitu 2,35%, 3,40% 4,45%. Model
perhitungan yang dilakukan meliputi 9 zona material yaitu, teras, air atas/bawah teras, air samping
teras, tong, air, kelongsong, bejana tekan, beton dan lapisan udara luar. Penentuan distribusi fluks
dan spektrum neutron dilakukan ke arah radial di luar bejana tekan dengan tingkat akurasi antara
10% hingga 40% dalam tiap kelompok energi yang jumlahnya 4 dan 50 kelompok. Perhitungan
memberikan hasil distribusi fluks spektrum neutron pada tiap daerah tersebut. Hasil analisis fluens
neutron cepat (E > 1,0 MeV) pada bejana tekan menunjukkan bahwa pengoperasian selama 100
tahun PLTN ini masih di bawah batas nilai perusakan radiasi pada bejana tekan.
Kata kunci: PLTN PWR, fluks neutron, spektrum neutron, MCNP.
ABSTRACT
ANALYSIS OF DISTRIBUTION OF NEUTRON FLUX AND SPECTRUM OF 1000 MWe PWR
REACTOR USING MCNP. In order to mastering of nuclear technology, PTRKN – BATAN has the
task of analyzing the various aspects of nuclear power reactors. The purpose of this study is neutron
flux distribution and spectrum analysis of nuclear power plant reactor core. Neutron flux
distribution and spectrum data is needed in the analysis of core and analysis of radiation damage of
pressure vessels by fast neutron radiation. With fast neutron data acquired in the pressure vessel
would be expected useful life of pressure vessels which are reactor nuclear power plant life itself.
The anlysis of neutron flux distribution and spectrum in the 1000 MWe PWR reactor power using
the MCNP program. This nuclear reactor fueled by uranium oxide (UO2) and 2-dimensional matrix
of the core lattice is (15 × 15) is loaded with 197 pieces of nuclear fuel elements for a total loaded of
96 tons of uranium. All fuel assemblies consist of three levels of enrichment is 2.35%, 3.40% 4.45%.
The calculations model are made of materials which include nine zones, reactor core, water upper
and under the core, water beside the core, barrel, water, cladding, pressure vessels, concrete and
the outside air. Determination of the distribution of neutron fluxes and spectra made toward the
radial outside pressure vessel with an accuracy rate between 10% to 40% in each energy group of 4
and 50 groups. Calculation gives the distribution of neutron flux and spectrum in each area. The
analysis results of fast neutron fluens (E> 1.0 MeV) in pressure vessels showed that the operation of
nuclear plants over the 100 years is still below the limit value of the radiation damage on the
pressure vessel.
Keywords: PWR NPP, neutron flux, neutron spectrum, MCNP.