SIMULASI DINAMIKA REAKTOR PRODUKSI ISOTOP BERBAHAN BAKAR CAIR URANIL SULFAT (LFIPR) MENGGUNAKAN PENDEKATAN REAKTOR TITIK

MAS IPIN, Dr. Ir. Andang Widi Harto, MT.

2014 | Skripsi | TEKNIK NUKLIR

Teknologi produksi isotop sekarang dipandang tidak ekonomis terkait dengan biaya penyediaan bahan bakar, limbah, hingga komponen operasi. Reaktor produksi isotop yang sekarang menjadi sorotan dunia adalah reaktor jenis AHR karena kelebihannya terkait poin-poin tantangan tersebut. Salah satu reaktor yang sekarang dikembangkan di Indonesia adalah LFIPR (Liquid Fueled Isotop Production), reaktor ini dikembangkan oleh Dr. Andang Widi Harto dengan bahan bakar yang dianalisis dalam penelitian ini adalah larutan uranil sulfat Respons daya terhadap kenaikan reaktivitas sebesar 0.002 disimulasikan dalam tiga kondisi BOL, MOL dan EOL. Ketika daya rendah, peningkatan reaktivitas sekitar 0.002 menyebabkan daya naik secara drastis akibat neutron serempak dan kemudian melandai, daya naik terus secara eksponensial hingga pada detik sekitar 500 detik daya reaktor turun akibat umpan balik suhu, puncak daya reaktor sekitar 260kW, reaktor kemudian steady setelah detik 800 detik. Untuk kondisi MOL dan EOL fenomena yang sama dijumpai hanya saja simulasi dilakukan pada tingkat daya (200 kW). Penambahan reaktivitas negatif dilakukan dengan menurunkan batang kendali atau menambah konsentrasi gelembung. Ketika hal ini dilakukan, daya menurun dengan cepat yang diikuti oleh penurunan suhu. Penurunan suhu menyebabkan reaktivitas meningkat yang secara perlahan-lahan meningkatkan reaktivitas, reaktor menjadi steady setelah 400 detik sesudahnya. Simulasi kecelakaan juga dilakukan dengan menghentikan aliran pendingin dan bahan bakar. Hal ini menyebabkan suhu bahan bakar meningkat yang diikuti oleh penurunan reaktivitas. Penurunan reaktivitas menyebabkan daya juga turun sehingga laju peningkatan suhu berkurang hingga reaktor mencapai steady setelah detik ke-400 detik.

Recently, isotope production technologies are economically unfeasible due to the fuel cost, waste, and operational equipment issue. Nowadays, a liquid fueled reactor (AHR, Aqueous Homogenous Reactor) reactor is taking the most concern of isotope production reactor development in this world because of its capability to solve those problems. LFIPR (Liquid Fueled Isotope Production) is one of liquid fueled reactors that is developed in Indonesia, this reactor is designed by Dr. Andang Widi Harto which its fuel analyzed in this work is uranyl sulfate solution. The power response due to the reactivity addition by 0.002 was simulated within 3 conditions; BOL, MOL and EOL. The first simulation was on start-up in BOL, the power suddenly increased after this reactivity addition because of prompt neutron effect, but the slope was immediately lower when this effect is gone. The power kept rising exponentially until 500 seconds and reached the peak of 260kW and then steady after 800 seconds because of temperature effect. In MOL and EOL condition the reactivity addition was simulated in power level operation (200kW). The same phenomena was shown, the power increased immediately because of prompt neutron effect, kept rising, decreasing because of temperature effect and then steady. The negative reactivity response was simulated by increasing void concentration or inserting the control rod. The power was decreased following by temperature drop which gives a positive feedback reactivity until reached steady after 400 seconds. The reactor accident was simulated by stopping the coolant and fuel flow, the fuel and coolant temperature increased because of power accumulation which caused the negative feedback reactivity and power decreased too. The reactor reached steady after 400 seconds.

Kata Kunci : Isotop, AHR, dinamik, daya, reaktivitas, reaktor titik