Studi Awal Optimasi Discharge Burnup HTR-PM 150 MWt dengan Menggunakan Bahan Bakar U-Th

FAISAL FUAD N, Dr.Eng. Topan Setiadipura, M.Si., M.Eng ; Dr. Alexander Agung, S.T., M.Sc

2016 | Skripsi | S1 TEKNIK NUKLIR

HTR-PM adalah reaktor generasi IV milik Tiongkok yang akan beroperasi dan tersambung ke grid pada akhir tahun 2017. HTR-PM menggunakan dua modul teras dengan daya termal masing-masing modul 250 MWt dan mampu menghasilkan daya elektrik sebesar 210 MWe. Pada penelitian kali ini daya termal HTR-PM diubah menjadi 150 MWt. Studi awal optimasi burnup HTR-PM dilakukan pada kondisi kritis dan ekuilibrium dengan melakukan variasi heavy metal loading, pengayaan uranium dan Fraksi Th/U. Selanjutnya dilakukan modularisasi terhadap geometri reaktor akibat pengubahan daya termal teras. Dari hasil studi didapatkan nilai discharge burnup optimal pada kondisi variasi heavy metal loading 5 g: Pengayaan 235U sebesar 15 persen wt dan fraksi Th/U sebesar 5,065 persen wt, pengayaan 235U sebesar 17,5 persen wt dan fraksi Th/U sebesar 19,11 persen wt, serta pengayaan 235U sebesar 20 persen wt dan fraksi Th/U sebesar 29,82 persen wt. Heavy metal loading 7 g: pengayaan 235U sebesar 15 persen wt dan fraksi Th/U sebesar 11,227 persen wt, pengayaan 235U sebesar 17,5 persen wt dan fraksi Th/U sebesar 24,68 persen wt , serta pengayaan 235U sebesar 20 persen wt dan fraksi Th/U sebesar 36,5160 persen wt. Heavy metal loading 9 g: pengayaan 235U sebesar 15 persen wt dan fraksi Th/U sebesar 13,613 persen wt, pengayaan 235U sebesar 17,5 persen wt dan fraksi Th/U sebesar 27,14 persen wt, serta pengayaan uranium sebesar 20 persen wt dan fraksi Th/U sebesar 36,516 persen wt. Geometri reaktor optimum yang didapatkan pada studi ini yaitu ketika reaktor memiliki radius 150 cm dan tinggi 659 cm. Multipass 10 adalah jumlah pass yang paling optimum. Pada studi kali ini simulasi HTR-PM menggunakan program PEBBED6 code.

HTR-PM is a geneneration IV nuclear reactor power plant from China and will be operated and connected to grid at the end of 2017. HTR-PM used two modular cores with each of module has 250 MWt power. Preliminary study burn up optimization of HTR-PM was performed at critical and equilibrium condition by varying of heavy metal loading, uranium enrichment, Th/U fraction. Then, modularization was performed toward reactor geometry due to change of core thermal power. From this study we obtain value of optimal discharge burnup at heavy metal loading 5 g: 15 persen wt 235U enrichment and 5.065 persen wt Th/U fraction, 17.5 persen wt 235U enrichment and 19.11 persen wt Th/U fraction, 20 persen wt 235U enrichment and 29.82 persen wt Th/U fraction. At heavy metal loading 7 g: 15 persen wt 235U enrichment and 11.227 persen wt Th/U fraction, 17.5 persen wt 235U fraction and 24.68 persen wt Th/U fraction, 20 persen wt 235U enrichment and 36.5160 persen wt Th/U fraction. At heavy metal loading 9 g: 15 persen wt 235U enrichment and 13.613 persen wt Th/U fraction, 17.5 persen 235U enrichment and 27.14 persen wt Th/U fraction, 20 persen 235U enrichment and 36.516 persen wt Th/U fraction. After modularization, optimum core geometry was about radius 150 cm and height 660 cm. We also obtain multipass 10 as the optimum multipass. For this experiment, pebbed6 code was used to simulating HTR-PM.

Kata Kunci : discharge burnup, optimasi, PEBBED6, thorium, HTR-PM