Analisis Neutronik High Temperature Gas-cooled Reactor (HTGR) Pebble Bed Berbahan Bakar Uranium dengan Variasi Radius dan Pengayaan Bahan Bakar untuk Optimasi Desain Teras Reaktor

1.Abstract

Upaya pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) di Indonesia terus dilakukan oleh instansi pemerintah dan Lembaga Swadaya Masyarakat (LSM). Kebijakan energi pemerintah pun sudah mulai mengarah dalam pemanfaatan teknologi nuklir. Biaya produksi listrik yang dihasilkan PLTN lebih murah dibandingkan biaya produksi listrik pembangkit listrik lainnya. Tentu hal ini akan menunjang kemajuan industri di Indonesia. Faktor keselamatan, keamanan, dan efisiensi menjadi pertimbangan untuk menentukan jenis reaktor nuklir yang akan dibangun. Salah satu jenis reaktor yang menarik untuk dikembangkan adalah High Temperature Gas-cooled Reactor (HTGR) pebble bed. HTGR dengan bahan bakar jenis tristruktural-isotropik (triso) pebble bed memiliki bahan bakar bergerak. Bahan bakar dimasukkan dari atas teras reaktor. Lalu, bahan bakar secara acak turun ke bawah hingga bahan bakar mencapai masa burn up akhir dan kemudian bahan bakar dikeluarkan dari bawah teras reaktor. Analisis neutronik dari bahan bakar yang akan digunakan harus diuji coba terlebih dahulu untuk mendesain teras reaktor yang baik. Analisis neutronik mampu memberikan informasi seperti faktor multiplikasi efektif reaktor, distribusi fluks neutron, dan distribusi daya di dalam sebuah reaktor. Penelitian ini bertujuan untuk meninjau kinerja neutronik yang optimal dari bahan bakar sehingga kita dapat mengoptimasi desain teras HTGR yang baik. Metode penelitian diawali dengan melakukan observasi dan pengambilan data di Pusat Teknologi dan Keselamatan Reaktor Nuklir � Badan Tenaga Nuklir Nasional (PTKRN � BATAN) pada awal tahun 2016. Setelah data dikumpulkan, data diolah dan dianalisis. Untuk meningkatkan keakuratan data, dilakukan variasi radius dan pengayaan bahan bakar.

2.Keywords
Analisis neutronik, HTGR, PLTN, reaktor nuklir, teknologi nuklir,
3.Objective

Penelitian yang terkait dengan reaktor pebble bed telah dilakukan oleh H. D. Gougar, A. M. Ougouag, dan W. K. Terry (2010) yang membahas tentang perancangan desain dan optimasi teras reaktor pebble bed. Lalu, analisis neutronik pada sebuah reaktor dilakukan oleh Zuhair pada tahun 2012 dengan menggunakan program MCNPX untuk menginvestigasi kritikalitas dari High Temperature Reactor (HTR) pebble bed dengan variasi pengayaan bahan bakar kernel dari 8% � 18% dan berradius variasi dari 175 ?m hingga 300 ?m. Pada tahun 2014, Dina Cinantya N dan Dian Fitriyani melakukan analisis neutronik pada reaktor cepat dengan tiga variasi bahan bakar, yaitu campuran uranium plutonium nitrida, campuran uranium plutonium karbida, dan campuran uranium plutonium oksida dengan menggunakan bahasa pemrograman Borland Delphi 7.0. Kemudian, Ratna Dewi Syarifah, Indah Rosidah Maemunah, dan Zaki Su'ud (2015) melakukan perhitungan neutronik teras homogen dari HTGR dengan bahan bakar uranium nitrida bentuk prismatik menggunakan program SRAC.

4.Methodology

Metode penelitian diawali dengan melakukan observasi dan pengambilan data di Pusat Teknologi dan Keselamatan Reaktor Nuklir � Badan Tenaga Nuklir Nasional (PTKRN � BATAN) pada awal tahun 2016. Setelah data dikumpulkan, data diolah dan dianalisis menggunakan PEBBED6 code. PEBBED6 code merupakan program komputer untuk menganalisis reaktor nuklir berbahan bakar jenis pebble bed pada kondisi equilibrium. Untuk meningkatkan keakuratan data, dilakukan variasi radius dan pengayaan bahan bakar.

5.Team

1. Dr.Eng. Topan Setiadipura, M.Si., M.Eng (Pembimbing Pertama)
2. Dr. Alexander Agung, S.T., M.Sc. (Pembimbing Kedua)
3. Ganjar Putro Indratoro (Peneliti)
4. Faisal Fuad Nursyahid (Peneliti partner)

6.Computation plan (required processor core hours, data storage, software, etc)

1. 16 node
2. 2 processors per node, 4 cores per processors
3. Dual Intel Xeon E5-2609 2,4 GHz
4. 8 GB RAM DDR3-1600
5. 500 GB HD SATA
6. Dual Gigabit interconnection
7. NVIDIA Tesla M2075 GPGPU

7.Source of funding
Pribadi
8.Target/outputs
Skripsi
9.Date of usage
01/03/2016 - 01/07/2016
10.Gpu usage
use gpu
11.Supporting files
prop_1457927001.pdf
12.Created at
14/03/2016
13.Approval status
approved