Analisis aspek termohidrolik reaktor Kartini pada berbagai kondisi operasi dan transien dengan menggunakan RELAP/SCDAP/MOD 3.4

CAHYADI, Dwi, Dr. Ing. Sihana

2010 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Metode analisis keselamatan terhadap reaktor penelitian di Indonesia perlu dikembangkan. Kalkulasi dengan menggunakan metode analitis perlu ditambahkan dengan menggunakan program komputer agar perhitungan menjadi lebih cepat dan akurat. Badan Pengawas Tenaga Nuklir merupakan instansi yang berwenang mengevaluasi dan menerbitkan perizinan reaktor nuklir, memerlukan sumber daya manusia yang mengerti dan memahami bagaimana penggunaan program komputer, salah satunya RELAP/SCDAP/MOD3.4 untuk mengantisipasi era Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir di masa yang akan datang. Penelitian ini dimulai dengan perhitungan steady state pada 100 kW dan 250 kW dengan terlebih dahulu memodifikasi input deck dengan menambahkan lubang siphon breaker dan adjusment aliran masuk kanal panas, kemudian dilakukan simulasi untuk beberapa kejadian transien pada LAK seperti penyisipan reaktivitas, kehilangan aliran pendingin dan kehilangan air pendingin karena pecahnya pipa dan tabung berkas netron. Pada kejadian transien penyisipan reaktivitas dilakukan simulasi dengan daya 1 watt dan daya 100 kW dan insersi reaktivitas sebesar 0,25$ 0,5$ dan 0,75$ serta kejadian transien apabila seluruh batang kendali tercabut dari teras reaktor. Pada kecelakaan kehilangan aliran pendingin akibat pompa mati, sifat inheren U-ZrH yang memiliki reaktivitas negatif terhadap suhu menyebabkan suhu dan daya turun dengan sendirinya. Pada kecelakaan kehilangan air pendingin, adanya lubang siphon menyebabkan air dalam teras tidak kosong sehingga reaktor tetap aman. Untuk pecahnya pipa beam tube, tinggi air tangki mencapai posisi setengah ketinggian teras reaktor, adanya void menyebabkan reaktivitas turun sehingga daya dan suhu turun.Dari hasil simulasi disimpulkan bahwa RELAP/SCDAP/MOD3.4 dapat digunakan untuk pengkajian keselamatan pada LAK Reaktor KARTINI dan memberikan hasil yang baik pada kondisi operasi steady state maupun kondisi transien.

Safety analysis method on research reactor in Indonesia needs to be developed. Calculation using analytical methode needs to be added with computer code calculation in order to the calculation become more faster and accurate. BAPETEN is the regulatory body which has an authority to evaluate and publish a license of nuclear reactor. BAPETEN needs a lot of human resources that understand and able to use various computer codes, among other is RELAP/SCDAP/ MOD 3.4 computer code in anticipating nuclear power plant era in the future. It’s begin with steady state calculation at 100 kW and 250 kW and modifications of input deck including the addition of siphon breaker hole and adjustment of coolant flow at hot channel, then the simulation of several transients on Safety Analysis Report like reactivity insertion, loss of flow and loss of coolant because of primary line break and beam tube rupture.On reactivity insertion simulations done at low (1 W), high power (100 kW) and varied insertion (0,25$;0,5$ and 0,75$) and the transient accident when all of control rod withdrawn from reactor core. At LOF transient the power and temperature are declining because of inherent properties of U-ZrH which have negatif feedback effect on temperature rising. At LOC transient the level of water is constant at the siphon breaker hole so the reactor is still safe. At the beam tube rupture transient, the level of water at a half of reactor core height affecting the reactivity to decline so the reactor power and temperature are declining too. From the series of simulation, it is concluded that RELAP/SCDAP/MOD 3.4 is able to be used in safety assessment of safety analysis report of Kartini 100 kW research reactor in Jogjakarta and gives a good result whether in steady state condition or in transient condition.

Kata Kunci : RELAP/SCDAP/MOD34,Analisis keselamatan,Reaktor riset Kartini,Insersi reaktivitas,Kehilangan aliran pendingin,Kehilangan air pendingin dan Pecah pipa berkas netron, RELAP/SCDAP/MOD3.4 , safety analysis, Kartini research reactor, reactivity insertion, loss