PENGUKURAN KOEFISIEN VOID REAKTOR G. A SIWABESSY. Dewan~o Sap~oadi Pusa~ Reak~or Serba Guna ABSTRAK

Dewan~o Sap~oadi Pusa~ Reak~or Serba Guna

ABSTRAK

PENGUJaJRAN KOEFISIEN' VOID REAKTOR SERBA GUNA G" A SIWABESSY Telah dilakukan pengukuran koefisien void pada Reak~or Serba Guna G.A Siwabessy. Koefisien void adalah salah sa~u parame~er reak~or yang perlu dike~ahui karena menyangku~ keselama~an pengoperasian reak~or. Pengukuran dilakukan dengan mengisi beam ~ube sa~u persa~u. Koefisien void di-~en~ukan dengan mengama~i perubaha.n posisi ba~ang kendali penga~ur akiba~ pengisian air di dalam beam ~ube ~ersebu~. Harga reak~ivi~as yang diakibat.kan perubahan ba~ang kenda-li pengat.ur ~ersebu~ diukur dengan mempergunakan reak~ivi-~imet.er. Dari hasil pengukuran dapa~' disimpulkan. bahwa koefisien void'~eras per~ama reak~or G.A Siwabessy sanga~ kecil sekali sehingga t.idak mempengaruhi keselamat.an dan operasi reak~or.

ABSTRACT

VOID COEFFICIENT OF REACTIVITY IN G. A SIWABESSY MULTI-PURPOSE REACTOR. Void coe ficient. of reac~ivit.y measure-ment.s has been done in G.A Siwabessy Mul~ipurpose react.or. Void coefficient. is a reac~or parame~er which has t.o be known due ~o safet.y of react.or operat.ion. The measurement. has been done

by

filling beams ~ube one by one. Void coef-ficient. of reac~ivit.y was de~ermined by reading ~he diffe-rence in posi~ion of ~he regulat.ing rod due ~o filling of t.he beams ~ube. The reac~ivit.y wort.h is measured by reac-~ivi~y met.er. From t.he experiment. of void coe~ficient measuremen~. i~ is concluded t.hat.~he void coe~ficient. of t.he first. core of G.A Siwabessy reac~or is fairly small and hance did not. influence ~he safet.y and opera~ion of ~he reac~or.

573

PEWDAHULUAN

Reak~or Serba guna G.A Siwabessy adalah sua~u reak~or rise~ yang mempunyai beberapa :fasili~as irradiasi un~uk

~

berbagai kebu~uhan. Fasili~as irradiasi ~ersebu~ mempunyai 'kemampuan. si:fa~ dan persyara~an yang berbada sa~u dengan yang lain. 'Salah sa~u :fasili~as iradiasi adalah, beam ~ube 'arah radial dan ~angensial. Dalam makalah ini akan dibahas

'pengaruh koe:fisien void dalam beam ~ube ~erhadap

Teak~i vi~as.

'Koe:fisien void umumnya dide:finisikan sebagai sua~u besaran dan ~anda reak~ivi~as yang diakiba~kan oleh volume void ~erhadap volume modera~or dalam sa~uan persen. E:fek void pada reak~ivi~as ~ergan~ung' pada posisi pengama~an dalam reak~or. Ins~rumen yang digunakan dalam eksperimen

'ini adalah reak~ivi~ime~er dan de~ek~or BF3 yang

di~empa~kan di~eras pada posisi D-6. Kanal BF3 dihubungkan dengan reak~ivi~ime~er dan ba~as maksimum dari reak~ivi~as yang boleh dilepas dalam eksperimen adalah 14 sen dolar.

Selama eksperimen. pengisian beam ~ube dilakukan dalam program yang ber~ahap. Pada se~iap ~ahap pengisian 'beam ~ube dengan air dilakukan pengkri~isan reak~or sesuai dengan daya awal. Se~iap posisi kri~is dilakukan penca~a~-an ke~inggipenca~a~-an ba~ang kendali penga~ur. Bila ada perbeda-an perbeda-an~ara kedudukperbeda-an ba~perbeda-ang kendali penga~ur sebelumdan sesudah pengisian beam ~ube maka dilakukan pengukuran.

TEORI

Hubungan kuali~a~i:f reak~ivi~as dengan, void dalam modera~or dapa~ dijelaskan dari e:fekvoid pada parame~er-parame~er kekri~isan

K

dimana

= neu~ron yang dihasilkan ~iap neutron oleh bahan bakar.

P = keboleh jadian bebas resonansi f = faktor penggunaan thermal

e

= faktor pembelahan cepat L2 = daerah difusi thermal

T = umur neutron 2

B = keluk geometri

serapan

-T B2

Besaran e adalah keboleh jadian tidak

A 2 2

bocornya neutron cepat dan 1~1 + L B adalah keboleh jadian tidak bocornya neutron thermal.

Pada saat reaktor kritis K' = 1. dan bila ada void eff

maka K_{ef f} ~ 1 dan daya reaktor akan_' berubah dengan fungsi waktu. Laju perubahan daya tersebut merupakan fungsi dari koefisien void. diukur dari sensitivitas reaktor terhadap void dan ditulis sebagai

Koeffisien void = K

eff

K-eff

1

;lpersent moderator void. (2)

Salah satu pengaruh void dalam persamaan (1) adalah mengurangi keboleh jadian ketidak bocoran akibat kerapatan tampang lintang makroskopik moderator hamburan dan penye-rapan berkurang. Hal ini menyebabkan T danL2 bertambah.

To

(

d

do + Lo (

do

d

dimana d adalah kerapatan.

Bila kerapatan moderator berkurang maka vol ume

mo-2

derator reaktor bertambah dan B akan berkurang.

Puncak fluks dalam moderator akan berkurang bila void ada sehingga penangkapan neutron oleh moderator dan faktor kerugian (disadventage faktor) berkurang hal ini menyebab-kan hasil f bertambah.

f" =

:L r :L + !l?m

r ~

dimana :Lr = ~ampang lin~ang makroskopik bahan baka~

~m = ~ampang lin~ang makroskopik modera~or

!l?m/!I?r = perbandingan f"luks ra~a-ra~a dalam

modera~or dan bahan bakar

Secara umum p berkurang akiba~ adanya void. Hal '~ersebu~ disebabkan ber~ambahnya daerah f"luks resonansi. Karena ber~ambahnya daerah resonansi keboleh jadian 'neu~ronmencapai daerah bahan bakar yang lain menjadi

kecil.

Pengaruh void mengakiba~kan berkurangnya kerapa~an modera~or .secara keselur:-uhansehingga jalan bebas ra~a-ra~a menjadi berkurang. Selain i~u berkurangnya kerapa~an modera~or menyebabkan perubahan pada keluk B. dif"f"usi

2

~hermal L ser~a umur neu~ron. Semuanya menyebabkan per-ubahan harga K_err ser~a reak~ivi~as ~eras. Perubahan pada fak~or pembelahan cepa~. ~e~api perubahan kecil sehingga sering diabaikan.

PROSEDUR EKSPERI MEN

Sebelum eksperimen dilakukan. berbagai persyara~an pendahuluan harus lebih dahulu dipenuhi.

Persyara~an ~ersebu~ adalah :

1. Kalibrasi ins~rumen~asi pengoperasian reak~or dan ins~rumen~asi ~ambahan yang akan digunakan dalam ekspe-rimen ini.

2. Dia~ur ~it.ik-t.it.ik kegagalan di RPS unt.uk keadaan operasi daya rendah ~anpa aliran pendingin.

3. Dioperasikan reak~or dari kondisi subkri

~is

pada ke-o adaan ~empera~ur kolam reak~or berkisar an~ara 26-30 C Se~elah semua persyara~an dipenuhi maka dilakukan eksperi-men sebagai beriku~ :

a. Dinaikkan daya reak~or dan dis~ab~lkan pada ~ingka~ da-ya rendah. Penunjukkan ~ingka~ dada-ya ~erliha~ pada panel JKT04 DXOOl

b. Dica~a~ keadaan seper~i beriku~ Posisiba~ang kendalimm bank=

Posisi

ba~ang kendalimm penga~ur= Penunjukan ~ingka~

daya JKT04 DX001= A

Penunjukan cacahan de~ek~or

= cps

c.

Diama~i_{kendalreak~ordenganmemasukkanba~angi}

penga~ur.

d. Diisi air di beam ~ube 6 CSISTEM KBA01)

e. Dinaikkan daya reak~or dan dis~abilkan pada ~ingka~ da-ya rendah seper~i prosedur a.

~. Dica~a~ keadaan seper~i prosedur b.

g. Dihi~ung reak~ivi~as akiba~ pengisian beam ~ube. yai~u sebanding dengan perbedaan ke~inggian ba~ang penga~ur pada prosedur b dan ~.

Cat,a~an :

Reak~ivi~as dihi~ung dari gambar karak~eris~ik ba~ang kendali penga~ur

h. Dima~ikan reak~or dengan memasukkan ba~ang kendali penga~ur.

Ulangi prosedur e hingga 9

Diisi ber~uru~-~uru~ air di beam ~ube 4.3.2.dan 1 Ialu dilakukan pengulangan prosedur e hingga 9 un~uk se~iap pengisian air di beam ~ube.

Dica~a~ hasil keseIuruhan pada sa~u Iembar ker~as ~er-sendiri.

HAS! L EKSPERI MEN DAN PEMBAHASAN

Dari hasil eksperimen ~erdapa~ perbedaan ke~inggian ba~ang kendali sebesar 1 mm un~uk pengisian beam ~ube S-6 dan S-5. Dari perbedaan ke~inggian ba~ang kendali penga~ur ~ersebu~ diperoleh harga reak~ivi~as sebesar 1 sen. Nilai ~ersebu~ ~idak bisa dika~akan berasal dari void karena ke-~idak pas~ian posisi ba~ang kendali lmm yang besar reak~i-~~asnya sebesar 1 sen.

Koef'isien void sanga~ kecil sekali karena konfigurasi ~eras bahan bakar reIa~if jauh dari beam ~ube.

KESI MPULAN

Eksperimen koef'isien void dengan pengisian beam ~ube Reak~or Serba Guna G.A Siwabessy ~eIah dilaksanakan dengan baik. Hasil menunjukan harga koef'isien void kecil sekali. sehingga ~idak mempengaruhi bagi operasi dan keseIama~an reak~or.

Terdapa~ perbedaan ke~inggian ba~ang kendali penga~ur karena pemasukan air di beam ~ube S-6 dan S-5. Reak~ivi~as bukan disebabkan oleh koefisien void ~e~api karena ke~idak s~abilan ala~.

TABEL 1.

Beam TubeCB.DBF3/D6 JKT OXOOl Posisi Posisi pC sen) BankCmm) R.RCmm) semua B.T kosong 7.10-10 1 •51 .104 250 251

-B.T.S5 Oiisi 5.9.10-10 1 •55. 104 250 250 1.0 B.T.S5.S5 Oiisi 5.85.10-10 1 •55. 104 250 249 1.0 B.T.S5.S5.S4 Oiisi 7.10-10 1.59.104249

-

250 B.T.S5.S5.S4.S3 7.10-10 1,59.104249

-

250 Oi isi B.T.S5,S5,S4.S3 5.8.10-10 1 ,55. 104 250 249

-S2 Oi1si Semua B.T. Oiisi 5,95.10-10249

-

2501.55.104

DAFT AR PUST AKA

1. Wiliam J. S~urn. Reac~or Labora~ory Exp~rimen~s. Opera~ed by the Universi~y o~ Chicago. Agus~us 1951. 2. J Padgorski. Void Coe~~icien~ Measuremen~ CBeam Tube).

I NTERA TOM. 1 987.

3. Donal O. Glower, Experimen~al Reac~or Analysis and Radia~ian Measuremen~s. Mc Graw - Hill. 1955

"

2

1

100 200 300 400 500

•

600 h(mm)

o

_•. ~ U"\ •. ,...

o

_.. ,... U"\ •.

o

JKT04 0,89,104 cps 10.0.10-10 J. 2,12.104

cp.

6 KURVEliLIBRASI BF

3-

VS 8 JXT 04 1Q,. JJrT 04 (10-1°)

20 10 o o 2)0 240 250 260 270 h(nun) \Jl CD I\)

Gambar

2.

KURVE KllIBRASI BAT.A.NG KENDALI PENG.A.TUR

Bila beam yube dikosongkan Jadi dari perbedaan

reak~ivi~as 1 sen

TANYA JAWAB

1. Syarip

,Bagaimana cara mengisi beampor~. apakah masih cukup aman Cpaparan radiasinya) sewak~u reak~or operasi.

Jawaban

-Ada sis~em~ersendiri yang disebu~ sis~em pendinginan beam ~ube dan cukup aman bagi operasi reak~or.

2. Edi Trijono B

Ber apa per bedaan reak~ivi ~as voi d bi1amana beam ~ube

diisi air dan beam ~ube kosong.

Jawaban

Bila beam ~ube diisi maka posisl' Bank: 260 mm Reg : 249 mm Bank : -260 mm Reg : 250 mm

ke~inggian Reg. rod diperoleh Cbelum dikoreksi/rala~ belum diperhi~ungkan

3. U~aja

a.300Kenapabukan

-

C.

25°

kondi sipadadicobapada operasi

?

b.

Bagaimana pengaruh lain Csuhu.Xe) c.

Bagaimana hubungan void ~erhadap keselama~an

?

Jawaban :

a. Reak~or pad a awal subkri~is dan suhu memang seki~ar

250 - 300 C Csuhu operasi) b. Tidak ada.

C. Tidak ada hubungannya dengan operasi reak~or karena perubahan reak~ivi~as sanga~ kecil sekali.