INVESTIGASI KRITIKALITAS REAKTOR RGTT200K SEBAGAI IMPAK VARIASI RADIUS BAHAN BAKAR PEBBLE DAN KERNEL DENGAN BERBAGAI FRAKSI BAKAR

ABSTRAK
INVESTIGASI KRITIKALITAS REAKTOR RGTT200K SEBAGAI IMPAK VARIASI
RADIUS BAHAN BAKAR PEBBLE DAN KERNEL DENGAN BERBAGAI FRAKSI
BAKAR. Partikel TRISO yang digunakan dalam HTR memiliki diameter ~1 mm, namun hingga
saat ini radius bahan bakar pebble dan radius kernel dalam HTR pebble bed dibuat tetap pada nilai
baku. Radius bahan bakar pebble ditetapkan 3,0 cm dan radius kernel bahan bakar ditentukan 0,0250
cm. Dua parameter ini diinvestigasi dalam makalah karena sangat mempengaruhi performa moderasi
neutron dalam desain kritikalitas RGTT200K dengan berbagai fraksi bakar. Efek radius bahan bakar
pebble dan kernel dalam teras RGTT200K didiskusikan dengan pengkayaan 235U 8,2% dan fraksi
packing TRISO 9,34%. Investigasi dilakukan dengan memanfaatkan program transport Monte Carlo
MCNPX dan pustaka data nuklir energi kontinu ENDF/B-VII pada temperatur 1200K. Hasil
perhitungan memperlihatkan faktor multiplikasi reaktor (keff) teras RGTT200K dengan radius bahan
bakar pebble lebih kecil sangat bergantung pada radius kernel dan sebuah radius kernel optimum
didapatkan untuk setiap bahan bakar pebble yang secara implisit juga bergantung pada fraksi bakar
bahan bakar. Dari analisis dapat disimpulkan bahwa, pemilihan radius bahan bakar pebble 1,5 cm
sebaiknya tidak dipertimbangkan dalam desain RGTT200K karena profil kritikalitasnya yang
berbeda. Radius bahan bakar pebble 2 cm hingga 4 cm dan kombinasinya dengan radius kernel dapat
dipertimbangkan sebagai sebuah cara yang tepat untuk mendapatkan nilai kritikalitas optimum dan
fraksi bakar spesifik yang diinginkan dari teras RGTT200K dengan fraksi packing TRISO dan
pengkayaan bahan bakar yang telah ditentukan.
Kata-kunci: TRISO, kritikalitas, fraksi bakar, kernel, bahan bakar pebble, RGTT200K
ABSTRACT
INVESTIGATION ON CRITICALITY OF RGTT200K REACTOR AS AN IMPACT OF
KERNEL AND FUEL PEBBLE RADIUS VARIATION WITH VARIOUS BURNUP. TRISO
particles used in HTR has a diameter of ~1 mm, but until this time the radius of kernel and fuel
pebble in HTR pebble bed as a design parameter has been made fixed at standard values. Radius of
fuel pebble was set as 3.0 cm and radius of kernel was determined as 0.0250 cm. These two
parameters were investigated in the paper because they affect performance of neutron moderation in
RGTT200K design criticality with various fuel burnup. The effect of kernel and fuel pebble radius in
RGTT200K core was discussed with 235Uenrichment of 8.2% and TRISO packing fraction of 9.34%.
Investigation was conducted by using Monte Carlo transport code MCNPX and continuous energy
nuclear data library ENDF/B-VII at temperature of 1200K. The calculation results show the
RGTT200K reactor core multiplication factor (keff) with smaller fuel pebble radius strongly depends
on the radius of kernel and a fuel kernel radius optimum is obtained for each fuel pebble which
implicitly also depends on fuel burnup. From the analysis it can be concluded that, the selection of
fuel pebble of 1.5 cm should be not be considered in the RGTT200K because of different its
criticality profile. Fuel pebble radius of 2 cm to 4 cm and its combination with kernel radius can be
considered as a great way to find optimum criticality value and specific fuel burnup desired by
RGTT200K with the determined TRISO packing fraction and fuel enrichment.
Keywords: TRISO, criticality, fraksi bakar, kernel, pebble fuel, RGTT200K