ASPEK KESELAMATAN PENGGUNAAN BAHAN BAKAR U3Si2 MUATAN LEBIH DI RSG-GAS

ASPEK KESELAMATAN PENGGUNAAN BAHAN BAKAR U3Si2 MUATAN LEBIH DI RSG-GAS. Bahan bakar silisida dengan bentuk senyawa U3Si2-Al yang saat ini digunakan untuk operasi reaktor serba guna GA Siwabessy (RSG-GAS) mempunyai muatan uranium 2,96 gram/cm3 pelat. Muatan tersebut masih dapat dinaikkan karena U3Si2 mempunyai densitas yang tinggi yaitu 12,2 gram/ cm3. Saat ini bahan bakar U3Si2-Al muatan 4,8 gram/cm3 pelat sedang dikembangkan dengan tujuan untuk mengoptimalkan penggunaanya di dalam operasi teras reaktor. Tulisan ini membahas aspek keselamatan dalam kaitannya dengan integritas U3Si2-Al muatan 4,8 gram selama penggunaannya untuk operasi RSG-GAS. Perhitungan dilakukan dengan asumsi bahwa desain pendingin reaktor tidak berubah, reaktor dioperasikan pada daya 30 MW dan bahan bakar digunakan sampai mencapai fraksi bakar 72 %. Dari hasil analisis diperoleh bahwa pada kondisi tersebut bahan bakar U3Si2-Al mengalami pembelahan sebesar 2,939 x 1021 fisi/cm3 . Batas pembelahan yang diijinkan adalah 15,7 x 1021 fisi/cm3. Efek lain dari kenaikan muatan adalah bahwa konduktivitas U3Si2 turun dari 1.07 W/cmoK menjadi 0,28 W/cmoK. Penurunan konduktivitas ini menaikkan temperatur meat bahan bakar sebesar 11,1oC. Temperatur meat bahan bakar dengan muatan uranium2,96 gram adalah 144,98oC. Dengan kenaikan temperatur sebesar 11.1oC, temperetur meat bahan bakar menjadi 156,08oC. Batas maksimum temperatur meat bahan bakar adalah 200oC. Dapat disimpulkan bahwa penggunaan elemen bakar U3Si2-Al muatan 4,8 gram /cm3 dan dibakar sampai 72% masih tetap aman.