Pengaruh Nilai Fraksi Mol Uranil Nitrat Pada Thorium Aqueous Homogeneous Reactor Terhadap Produk Fisi Molybdenum-99, Kritikalitas Dan Uranium-233

AHMAD ALFA SAKAN, Dr. Ir. Andang Widi Harto, M.T.; Dr-Ing. Kusnanto

2020 | Skripsi | S1 TEKNIK NUKLIR

Thorium Aqueous Homogeneous Reactor (TAHR) merupakan reaktor berbahan bakar cair yang dapat digunakan untuk memproduksi 99Mo. Produksi 99Mo yang semakin meningkat dan tidak dibarengi dengan peningkatan jumlah produksinya menyebabkan kekosongan pada isotop 99Mo di dunia. Reaktor TAHR dapat memproduksi 99Mo lebih baik daripada reaktor konvensional akan tetapi dibutuhkan penelitian lebih lanjut untuk melihat kinerja produksi 99Mo pada reaktor TAHR. Pada penelitian ini dilakukan studi pengambilan data produk fisi 99Mo pada TAHR daya 200kW, melihat pengaruh produksi 99Mo dengan memvariasikan fraksi mol bahan bakar uranium menggunakan perangkat lunak Monte Carlo Particle eXtended (MCNPX) versi 2.6.0. Pada studi ini juga dilakukan pengambilan data pada kritikalitas, 233U, dan unsur lain yang dihasilkan pada TAHR. Simulasi variasi fraksi mol bahan bakar pada 2%, 2,5%, 3%, 3,5%, 4%, 4,5%, dan 5% tidak terdapat perubahan yang signifikan pada tiap variasinya. Hasil dari simulasi tersebut didapatkan produk fisi 99Mo pada core sebesar 0,011 gram. Pada simulasi kritikalitas reaktor, hanya pada fraksi mol 3,5% yang dapat mempertahankan kritikalitas di atas 1 selama 6 tahun pada keadaan kritis 1,001. Sementara pada simulasi produksi Uranium-233 terus mengalami peningkatan jumlah, seiring dengan penambahan fraksi mol bahan bakar yang digunakan. Hasil unsur 233U pada tahun ke-10 pada tiap variasinya berturut-turut yaitu 46,1 gram, 49,2 gram, 53,1 gram, 57 gram, 61,1 gram, 65,5 gram, dan 70 gram. Hal ini menunjukkan peningkatan fraksi mol bahan bakar mempengaruhi pembentukan 233U pada blanket.

Thorium Aqueous Homogeneous Reactor (TAHR) is a liquid fuel reactor that can be used to produce 99Mo. The increasing production of 99Mo, which is not accompanied by an increase in the amount of production, causes a vacuum in the 99Mo isotope in the world. The TAHR reactor can produce 99Mo better than the conventional reactor, but further research is needed to see the 99Mo production performance in the TAHR. In this study, a study of 99Mo fission product data collection at 200kW TAHR power was carried out, looking at the effect of 99Mo production by varying the mole fraction of uranium fuel using software Monte Carlo Particle eXtended (MCNPX) version 2.6.0. In this study also carried out data collection on criticality, 233U, and other elements produced in TAHR. The simulation of variations in the fuel mole fraction at 2%, 2.5%, 3%, 3.5%, 4%, 4.5%, and 5% did not have a significant change in each variation. The results of the simulation obtained a 99Mo fission product at a core of 0.011 grams. In the reactor criticality simulation, only at the mole fraction of 3.5% can maintain a criticality above 1 for 6 years at a critical state of 1.001. Meanwhile, the production simulation for uranium-233 continues to increase in number, along with the addition of the mole fraction of fuel used. The yield of 233U element in the 10th year in each variation was 46.1 grams, 49.2 grams, 53.1 grams, 57 grams, 61.1 grams, 65.5 grams, and 70 grams respectively. This shows that an increase in the mole fraction of fuel affects the formation of 233U on the blanket.

Kata Kunci : TAHR, MCNPX, Kritikalitas, Molybdenum-99