PEMODELAN DAN SIMULASI KINERJA PIN UJI BAHAN BAKAR PWR DENGAN UO2 DIPERKAYA

Pemodelan dan simulasi pin uji bahan bakar PWR telah dilakukan menggunakan kode komputer termomekanik FEMAXI-6. Simulasi dilakukan untuk memprediksi kinerja pin uji dengan variasi pengayaan pelet UO2. Dari simulasi ini diharapkan akan diperoleh data mengenai
pengaruh tingkat pengayaan bahan bakar, fluks netron yang diterima pin uji, durasi iradiasi dan
tingkat pencapaian burn-up pada awal terjadinya kontak antara pelet UO2 dengan kelongsong
zircaloy (pellet cladding mechanical interaction, PCMI) pada pin uji. Data tersebut selanjutnya
akan digunakan sebagai panduan pada perencanaan eksperimen iradiasi di reaktor RSG GAS
Batan Serpong. Data masukan yang diterima kode FEMAXI-6 adalah geometri dan jenis material
yang akan diiradiasi serta parameter kondisi iradiasi seperti flux neutron atau linear heat rate.
Selanjutnya dilakukan perhitungan perpindahan panas, distribusi temperatur, lepasan gas hasil
fisi serta tekanan di dalam pin bahan bakar untuk seluruh panjang bahan-bakar dalam pin uji.
Distribusi temperatur yang dihasilkan dari modul analisis termal digunakan pada modul analisis
mekanik rinci (PCMI, lebar gap). Hasil simulasi menunjukan kecenderungan bahwa semakin
besar tingkat pengayaan uranium dalam pelet UO2, semakin cepat kontak pelet-kelongsong
terjadi pada penggunaan tingkat pembangkitan daya yang relatif sama, tetapi dengan masukan
Linear Heat Rate yang tinggi. PCMI belum terjadi pada iradiasi uranium alam untuk pencapaian
100% burn-up dengan daya penuh sedangkan pada pelet UO2 diperkaya 5%, PCMI telah terjadi
pada 900 jam iradiasi meskipun tingkat dayanya sudah diturunkan menjadi separuhnya dengan
pencapaian burn-up sekitar 4%.