ITBITB

Journal of Engineering and Technological SciencesJournal of Engineering and Technological Sciences

Dari sudut pandang keselamatan, bahan bahan bakar-selubung pada desain saat ini reaktor KLT-40S masih membawa potensi risiko dalam kejadian kehilangan pendingin (LOCA) yang memungkinkan terbentuknya gas hidrogen. Konsep bahan bakar tahan kecelakaan (ATF) menawarkan berbagai material bahan bakar-selubung baru yang lebih aman, salah satunya adalah U3Si2-FeCrAl, kombinasi bahan bakar-selubung yang berpotensi menurut berbagai sumber penelitian. Dalam penelitian ini, studi terhadap parameter neutronik (1) panjang siklus, (2) koefisien umpan balik reaktivitas, dan (3) ketahanan proliferasi reaktor dilakukan dengan material ATF U3Si2-FeCrAl sebagai bahan bakar-selubung pada inti reaktor KLT-40S. Pemodelan dan simulasi inti reaktor KLT-40S yang menggunakan ATF dilakukan menggunakan modul KENO-VI dan TRITON dari kode SCALE. Hasil menunjukkan bahwa penggantian material bahan bakar-selubung dengan material ATF pada reaktor KLT-40S menghasilkan panjang siklus yang lebih pendek, dan pemenuhan enrichment yang diperlukan untuk mereproduksi panjang siklus asli berada di atas batas perlindungan. Koefisien umpan balik suhu bahan bakar, suhu moderator, dan void bersifat negatif, meskipun tidak se-negatif yang asli. Bahan bakar bekas yang dihasilkan pada akhir siklus memiliki ketahanan proliferasi yang baik, meskipun tidak sebaik yang asli.

Penggunaan ATF U3Si2-FeCrAl pada inti reaktor KLT-40S mengurangi panjang siklus karena pengaruh besar penyerapan neutron oleh FeCrAl yang melebihi peningkatan densitas uranium dari U3Si2, sehingga menurunkan nilai keff.Enrichment uranium yang diperlukan untuk menyamai panjang siklus asli (21,85%) melebihi batas internasional 20% untuk uranium terendahkan, sehingga tidak memenuhi aturan perlindungan.Meskipun koefisien umpan balik suhu dan ketahanan proliferasi masih negatif dan baik, kinerja keselamatan dan proliferasi ATF tidak seunggul desain asli.oleh karena itu, penggunaan ATF ini tidak disarankan tanpa modifikasi konfigurasi inti.

Penelitian lanjutan dapat menguji apakah pengurangan ketebalan selubung FeCrAl dapat mengurangi penyerapan neutron tanpa mengorbankan ketahanan terhadap kecelakaan, sehingga memungkinkan peningkatan panjang siklus tanpa melewati batas enrichment 20%. Studi lain dapat mengeksplorasi penggantian Gd2O3 sebagai racun bisa terbakar dengan material alternatif yang memiliki penyerapan neutron lebih rendah, seperti cerium atau erbium, untuk mempertahankan kontrol reaktivitas tanpa mengurangi efisiensi bahan bakar. Selain itu, perlu diteliti apakah perubahan geometri inti—seperti peningkatan jumlah batang bahan bakar atau penataan ulang batang racun—dapat mengimbangi kehilangan efisiensi neutron akibat FeCrAl, sehingga memungkinkan penggunaan ATF U3Si2-FeCrAl tetap aman dan memenuhi standar proliferasi tanpa meningkatkan enrichment di atas batas internasional, dengan mempertimbangkan trade-off antara kinerja neutronik, keselamatan, dan kepatuhan terhadap regulasi nuklir global.

  1. Investigation on Neutronic Parameters of the KLT-40S Reactor Core with U3Si2-FeCrAl using SCALE Code... journals.itb.ac.id/index.php/jets/article/view/18773Investigation on Neutronic Parameters of the KLT 40S Reactor Core with U3Si2 FeCrAl using SCALE Code journals itb ac index php jets article view 18773
File size701.57 KB
Pages9
DMCAReportReport

ads-block-test