PREDIKSI KESELAMATAN TERMALHIDROULIK TERAS REAKTOR KARTINI

PREDIKSI KESELAMATAN TERMALHIDROULIK TERAS REAKTOR KARTINI. Reaktor Kartini
adalah reaktor riset tipe kolam dengan pendinginan teras berdasar pada proses konveksi alam. Sirkulasi air
oleh pompa pendingin berfungsi memelihara suhu air kolam reaktor stabil pada suhu lingkungan dan suhu
bahan bakar terpelihara oleh sirkulasi konveksi alam di dalam teras reaktor. Kecepatan aliran konveksi
alam dipengaruhi oleh perbedaan suhu air pada saat awal menerima panas dengan suhu air hasil
pemanasan di teras dan nilai koefisien konveksi air. Dalam analisis keselamatan diberlakukan batasan
bahwa air sirkulasi konveksi alam selalu dalam phase cair ( tidak mendidih). Berdasar pada pengukuran
suhu pendingin pada saat masuk teras dan suhu poros bahan bakar pada operasi 100 kW dapat ditentukan
kecepatan aliran konveksi alam yang terjadi pada kanal bahan bakar-air. Kecepatan aliran konveksi alam
yang terjadi pada kanal bahan bakar-air yang terpanas (hot channel) digunakan sebagai dasar prediksi
distribusi suhu dari air pendingi sampai poros bahan bakar dan distribusi suhu bulk air pendingin sepanjang
penerimaan panas dari bahan bakar beserta distribusi suhu pada sepanjang poros bahan bakar. Dari hasil
pengukuran suhu air pada saat masuk kanal bahanbakar-air dan pengukuran suhu pada poros bahan bakar
pada operasi 100 kW, kecepatan aliran pendingin konveksi alam terhitung sebagai 14.5 cc/det. Dari
perhitungan menghasilkan kesimpulan bahwa dengan menggunakan kondisi pendinginan yang terpasang
dapat menghasilkan suhu pertengahan poros bahan bakar mencapai 250
Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah – Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 2013
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan - BATAN
Yogyakarta, 26 Juni 2013
0
C dan suhu air pendingin keluar
dari hot channel teras reaktor mencapai 102
0
C bilamana reaktor dioperasikan sampai pada daya 190 kW
steady state. Suhu air tersebut menjadi batas pendidihan air pada tekanan hidrostatik ~ 1.5 atm, sedangkan
batas suhu metalurgi bahan bakar reaktor Kartini adalah(3)750
0
C. sehingga dapat disimpulkan bahwa
penggunaan bahan bakar pada suhu 250
0
C masih dalam batas keselamatan metalurginya. Akan tetapi
reaktor Kartini mempunyai daya nominal yang diizinkan adalah 100 kW sehingga pengoperasian reaktor
pada daya tersebut diperhitungkan akan memenuhi kriteria keselamatan termohidroulik karena menhasilkan
suhu poros bahan bakar 148
0
C dengan suhu fluida pendingin mencapai 71
0
C ketika keluar dari teras
reaktor.