Pemodelan dan Analisis Kekritisan Desain Initial Phase Teras Reaktor Daya Eksperimental (RDE) dengan Code OpenMC

Wiesnu Ardy Aliefantoro, Dr. Ir. Alexander Agung, S.T., M.Sc. ; Dr. Eng. Topan Setiadipura, M.Si., M.Eng.

2021 | Skripsi | S1 TEKNIK NUKLIR

RDE merupakan usulan prototipe reaktor berjenis HTGR pebble-bed dengan daya 10 MW yang dirancang oleh BATAN. Penelitian mengenai sisi neutronik dari teras RDE meliputi tiga konidisi: fase awal hidup (initial phase), fase operasional, dan fase teras setimbang. Penelitian mengenai kondisi fase awal hidup dan fase operasional dari teras RDE belum dilakukan sebelumnya. Analisis sisi neutronik dari teras RDE pada penelitian ini dilakukan untuk mengetahui ketentuan kritis pada konidisi fase awal hidup teras RDE. Variabel bebas yang digunakan pada penelitian ini adalah ketinggian loading bahan bakar dan fraksi jumlah pebble bahan bakar pada pebble-bed teras RDE. Pemodelan dan simulasi model dari teras RDE dilakukan dengan Code OpenMC. Sebelum melakukan pemodelan teras RDE, pemodelan dan simulasi dengan Code OpenMC harus divalidasi terlebih dahulu terhadap hasil eksperimen kritikalitas pertama benchmark teras HTR-10. Pemodelan benchmark teras HTR-10 dengan Code OpenMC tervalidasi secara baik terhadap hasil eksperimen kritikalitas pertama benchmark teras HTR-10. Kenaikan ketinggian loading bahan bakar akan meningkatkan nilai k-eff pada kondisi fase awal hidup teras RDE. Kenaikan fraksi jumlah pebble bahan bakar dalam pebble-bed akan mengurangi kebutuhan loading bahan bakar untuk mencapai persyaratan kritis pada kondisi fase awal hidup teras RDE.

RDE is a 10 MW HTGR pebble-bed reactor prototype which is proposed and designed by BATAN. The neutronic analysis of RDE core is divided into three conditions: the initial phase, the operational phase, and the equilibrium phase. The research about the initial and the operational phase of the RDE core has not been analyzed before. Neutronic analysis has been done in this research to find out for the critical requirement on the RDE core's initial phase condition. The independent variable used in this research were the fuel loading height and the amount fraction of the fuel pebble in the RDE core's pebble-bed. The modelling and the simulation of the RDE core's model has been done with the OpenMC Code. Before doing the modelling of the RDE core, the modelling with the OpenMC Code must be validated first with the first criticality experiment of the HTR-10 core benchmark. The modelling with the OpenMC Code has been well validated with the first criticality experiment result of the HTR-10 core benchmark. The increment of the fuel loading height will increase the value of k-eff in the RDE core's initial phase condition. The increment of the amount fraction of the fuel pebble in the pebble-bed will decrease the need of the fuel loading to reach the critical requirement in the RDE core's initial phase condition.

Kata Kunci : awal, OpenMC, pemodelan, RDE, teras