IRRADIATION CHARACTERISTIC OF NATURAL UO2 PIN PHWR TARGET AT PRTF OF RSG – GAS CORE

The RSG-GAS reactor has a facility for irradiation of the fuel pin of nuclear power reactor, namely Power Ramp Test Facility (PRTF). The in-house fabrication PWR fuel pin has prepared for irradiations in the PRTF facility, currently, while the various enrichments of uranium are analyzed using the analytical tool. In the next step, it is planned to perform an irradiation of PHWR fuel pin sample of natural UO2 in the facility. Before irradiation in the core, it should be analyzed by using the analytical tool. The objectives of this paper are to optimize irradiation time based on the burn-up, the generated linear power and the neutron flux level at the target. The 3-dimension calculations have been carried out by using the CITATION code in the SRAC2006 code system. Since the coolant of the reactor is H2O, the effect of moderators in the pressurized tube, H2O and D2O, were analyzed, as well as pellet radius and moderator densities. The calculation results show that the higher linear power as irradiation time longer is occurred preferably in the D2O moderator than in H2O. For the D2O moderator, the higher pressure affects the lower density and longer irradiation time. The maximum irradiation time for natural UO2 fuel pin with the pressurized D2O moderator is about 9.5×104 h, with the linear power of 700 W/cm. During irradiation, neutronic parameters of the core such as excess reactivity and ppf show a very small change, still far below design value.

Keywords: PHWR, Neutron Flux, Thermal Power, PRTF, RSG-GAS

KARAKTERISTIK IRADIASI TARGET PIN PHWR UO2 ALAM PADA PRTF TERAS RSG – GAS. Teras RSG-GAS dilengkapi dengan fasilitas untuk uji iradiasi bahan bakar nuklir atau disebut dengan Power Ramp Test Fasility (PRTF). Saat ini sedang dilpersiapkan untuk dilakukan uji sample pin bahan bakar PWR pada fasilitas PRTF. Analisis terhadap uji iradiasi sample pellet UO2 dengan berbagai pengkayaan telah dilakukan menggunakan paket program komputer. Dimasa yang akan datang, uji iradiasi pin bahan bakar PHWR UO2 alam juga sedang dalam perencanaan. Sebelum diiradiasi di dalam teras, maka terlebih dahulu harus dilakukan analisis dengan menggunakan paket program komputer. Tujuan dari penelitian ini adalah optimasi uji iradiasi pin bahan bakar UO2 alam sebagai fungsi waktu iradiasi berdasarkan burn-up, daya linier dan fluks neutron. Perhitungan teras RSG-GAS dilakukan dengan paket program SRAC2006 modul CITATION dalam bentuk geometri 3 dimensi. Analisis dilakukan terhadap pengaruh penggunaan jenis moderator pada tabung tekan iradiasi (H2O dan D2O), perubahan ukuran pelllet UO2 dan perubahan besarnya densitas moderator D2O. Dari analisis hasil perhitungan diketahui bahwa semakin lama waktu iradiasi akan menghasilkan daya termal yang semakin besar jika menggunakan moderator D2O dibandingkan H2O. Semakin tinggi tekanan atau semakin kecil densitas moderator, maka akan menghasilkan daya termal yang semakin besar seiring bertambah lamanya waktu iradiasi. Batas maksimal waktu iradiasi untuk pin bahan bakar UO2 alam dengan moderator D2O bertekanan adalah sekitar 9,5×104 jam, dengan batasan daya linier desain kemampuan peralatan, 700 W/cm. Selama iradiasi, nilai parameter neutronik teras reaktor seperti reaktivitas lebih dan ppf hanya menunjukkan perubahan yang sangat kecil, masih jauh dibawah batas yang ditetapkan dalam desain.

Kata kunci: PHWR, Fluks Neutron, Daya Termal, PRTF, RSG-GAS