ANALISIS ASPEK TERMOHIDROLIKA PADA DESAIN AWAL BAHAN BAKAR REAKTOR RISET INOVATIF DENGAN DAYA TINGGI

ABSTRAK
ANALISIS ASPEK TERMOHIDROLIKA PADA DESAIN AWAL BAHAN BAKAR
REAKTOR RISET INOVATIF DENGAN DAYA TINGGI. Untuk mencapai fluks neutron 5X1014
n/cm2
s diperlukan desain reaktor menggunakan D2O sebagai reflektor, selain itu juga diperlukan teras yang
kompak. Reaktor riset inovatif didesain dengan daya 50 MW, hal ini berakibat diperlukannya kecepatan
pendingin yang cukup tinggi. Desain awal bahan bakar tipe pelat berbahan bakar U-7Mo/Al pengayaan
rendah dengan geometri lebar, tebal dan tinggi meat masing masing 67,1x1,3x700 mm. Perhitungan
dilakukan menggunakan program perhitungan COOLOD-N2 dengan metode trial and error dengan batasan
kriteria desain terhadap safety relevant yaitu DNBR, OFIR dan rasio kecepatan pendingin VR, serta non
safety relevant yaitu TONB. Hasil analisis menunjukkan bahwa tipe reaktor tidak berupa open pool
melainkan harus berupa reaktor bertekanan. Parameter input Pin 8 kgf/cm2 (4,13 s/d 8,27 bar) dengan laju
alir teras 900 kg/s akan menghasilkan kecepatan pendingin 9,98 m/s, Tin 40,5oC akan menghasilkan ∆T
13,28oC, DNBR dan TONB memenuhi kriteria, sedangkan OFIR 1,07. Dibandingkan dengan CARR yang
didesain pada daya 60 MW, desain RRI masih perlu ditingkatkan.
Kata kunci: desain awal bahan bakar, aspek termohidrolika, reaktor riset inovatif
ABSTRACT
THERMAL HYDRAULICS ASPECT ANALYSIS of FUEL ELEMENT PRELIMINARY DESIGN of
INNOVATIVE RESEARCH REACTOR on HIGH POWER. In accordance to reached neutron flux of
5X1014 n/cm2s, it needs to use D2O as reactor reflector and compact core. Innovative research reactor is
designed to power of 50 MW, therefore, needs for high coolant velocity. Preliminary design of fuel element
U-7Mo/Al with low enriched uranium, have meat geometry of width, thickness and length each are
67.1x1.3x700 mm, respectively. The calculation is done using the calculation program COOLOD-N2 with
trial and error method to limit the design criteria for the relevant safety DNBR, OFIR and VR, as well as the
non safety relevant, TONB. Analyzed results show that reactor design must be pressurized reactor type
instead of open pool type. Input parameters of Pin 8 kfg/cm2 (4.13 to 8.27 bar) with 900 kg/s core flow rate,
give result in coolant velocity of 9.98 m/s, while Tin 40.5oC give result of ∆T 13.28oC at normal condition,
DNBR and TONB meet criteria, while OFIR 1.07. Comparing with CARR that designed to power 60 MW,
RRI design still needs to be improved.
Keywords: fuel element preliminary design, thermal hydraulic aspect, innovative research reactor