ANALISIS PERHITUNGAN DESAIN TERAS PWR PADA KONFIGURASI KRITIS DENGAN SCALE5.1

ABSTRAK
ANALISIS PERHITUNGAN DESAIN TERAS PWR PADA KONFIGURASI KRITIS DENGAN
SCALE5.1. Perhitungan desain teras reaktor PWR pada konfigurasi kritis telah dilakukan dengan menggunakan
program komputer KENO V.a dan SAS2H yang merupakan modul program yang ada dalam program SCALE5.1
dengan tujuan untuk memahami keandalan code dan karakteristik teras PWR 1000 MWe. Perhitungan dilakukan
untuk teras reaktor tipe PWR dengan perangkat bahan bakar 157 dan tiap perangkat bakar terdiri dari 17 x 17 pin.
Setiap pin bahan bakar dimuati dengan material bahan bakar uranium oksida pengkayaan 3,21 %, 3,41 % dan
3,59 %. Program KENO V.a digunakan untuk menggenerasi tampang lintang makroskopik perangkat bahan
bakar yang berisi 264 pin bahan bakar dan 24 pin berisi air dan satu tabung pengarah. Perhitungan dilakukan
dengan 27 energi grup neutron yang terdiri dari grup fast, epithermal dan thermal. Sedangkan perangkat yang ke
dua terdiri dari 264 pin berisi bahan bakar dan 20 pin berisi material Gd2O3 sebagai racun dapat bakar. Perangkat
yang ketiga dan keempat terdiri 16 pin dan 12 pin berisi material racun dapat bakar dan satu pin yang ditengah
diisi tabung pengarah selainnya bahan bakar. Kemudian dilakukan perhitungan teras dengan model 1/8 teras
terdiri atas 26 perangkat bahan bakar dengan program KENO V.a. Konstanta kelompok dihitung untuk setiap
perangkat bahan bakar dan material pembentuk teras. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa teras konfigurasi
kritis awal siklus diperoleh nilai k-eff = 1,0040 dengan standar deviasi 0,0005 sesuai dengan hasil perhitungan
benchmark. Namun dalam perhitungan deplesi bahan bakar dengan menggunakan SAS2H perangkat bahan bakar
terdapat perbedaan nilai 3 % dengan benchmark. Hal ini disebabkan oleh karena pemilihan pustaka tampang
lintang mikroskopik di dalam program SAS2H yang berbeda dengan perhitungan benchmark. Sehingga dapat
disimpulkan bahwa program komputer KENO V.a dan SAS2H dapat digunakan untuk validasi perhitungan
desain teras PWR konfigurasi kritis.
Kata kunci: Perhitungan, Teras PWR, Desain, Konfigurasi Kritis
ABSTRACT
ANALYSIS OF DESIGN CALCULATION OF THE PWR CORE AT CRITICAL CONFIGURATION WITH
SCALE5.1 CODE. Design calculation of the PWR core at critical configuration has been done using KENO V.a
and SAS2H modules which available in the SCALE5.1 code with aim for understanding code capability and
characteristic of the PWR 1000 MWe core. The calculation was done for the core of PWR reactor has 157 fuel
assembly which consist of 17 x 17 pins. Each fuel pin is inserted with UO2 material with 3.21 %, 3.41 %, 3.59
% enrichments. KENO V.a used for generating macroscopic cross section of fuel assembly which consist of 264
fuel pin and 24 pins consist of water and one is guide tube in the center. Calculation was done with 27 neutron
group energy namely fast, epithermal and thermal groups energy. While the second fuel assembly consists of 264
fuel pins and 20 pins inserted Gd2O3 burnable poison. The third and forth consist of 16 and 12 fuel pins inserted
with Gd2O3 burnable poison material, respectively and one guide tube in the center of fuel assembly. Core
calculation was done with 1/8 core model consist of 26 fuel assembly used KENO V.a code. Macroscopic cross
section was calculated for each fuel assembly and all material of core. The result of calculation showed that at
critical configuration achieved the value of effective multiplication factor k-eff is 1.0040 with 0.0005 standard
deviation according to result of benchmark calculation. But for fuel depletion calculation which used SAS2H
code for fuel assembly has different value 3 % with benchmark calculation. It is because the library microscopic
of cross section in SAS2H is different with benchmark calculation. So it can be concluded that KENO V.a and
SAS2H code can be used for validation of design calculation for PWR core at critical configuration.
Key words: Calculation, PWR core, Design, Critical configuration.