DISAIN KODE KOMPUTASI ANALISIS BURNUP 3 DIMENSI PADA REAKTOR PEMBIAK CEPAT.

(1)

!r!

Skrhsi

Diaj

dn @nutn

n6a

i ftbdeiat persraqtn nenpetuleh _{selat Sajana}sajns

DISAIN KODE

KOMPUTASI ANALISIS

AU]L/\ZIP 3

DIMtrNSI

PADA

REAKTOR PEMBIAK

CEPAT

051150t3

.

JURUSA-\I FISIKA

FAKIJLTAS MATEMATIKA DAN ILMU PEI{Gf,TAIIUAN AI,AM UNI\,'ERSTTAS ANDALAS

(2)

DISAIN KODE KOMPUTASI ANALISIS

AUI

UP3DIMENSI PAI}A

RF,AK'I'OR PI]MI]IAK {]EPAT

-le

ah dil*dkan disain kode konpurasi untuk Analisis

a,r,rp

pada Reaklor Penbiak

cepa{ metrssunakan

b

as

_{ndmogrmb Dehhi}

7.0.

Disuin dnancsg u

lul

geomeLr

te6

rerkttr 3 dimcnsi XYZ

yds

berbeniuk kubus _{Gcinbardhald"u.}

\

=

]

-

z) dengan ncn$unakan bahan bakar UN-PuN _o.ririda).Simulsi dhoin diarvali deng,n perhilu.Ban densi&scw!|. dilMjutkln dengan pcnyelesdiM pcaafr&ndilusi

dulrisrup untuk mendapdkd

likror

nuliplikdsi. disribusi

fuks

neuton. dxn

distibusi dala. Nilaifiuks neuto. disunakan u ntuk m cnshitun g pcrubanan donsitas

nuklida dalam analisis

,rr,4

(susuhi bahan

bakr)

Il$il

_Fdbdh^ndenrita.

nuklid! digundkrn

uruk

ncnghinrng nilai

,E..r,E

f,,/to

(BR) dal _{Runup lB).}

contoh dtri hasil simul$i melalui kode

tonputdi

y

_{B didisain}nenpe

iha(m

perubahan densitas setiap intcrval

{ako

ienentu. Selsin iiu nilai SEedins Rulitr (,BR)

untuk 1 siklus (4 shun) me.urun, loupi mdih

drld

r.nbg

nilai BR

>

I

Nildi

,/m4

untuk 1 siklus (4 Ghun)

menin8!

sning dengan bantaknF nukli&dalr'n

6ahan bakar yane berilsl (te.iadi D€nmbahm densiid ruklida dalam banan bakar sepeni ']r4u. rrilt, :rrNp- 13Np. reptr. '?{pu,

1ia-,

!rA-)

(3)

BAB

I

PENDAIiULUAN

Krisis eneei ymg terjadi behkrngan

ini

diakib0ll$

olch hcrkunrgnyn suhber energi _ladgberbdG fosil (minyak bumi. baru

b.ft

_{dan sas}

.lan).

Ilal ini

yrng mcojadi sllah salu pcnicu dikcmbangkannla rcrktor

.uklir

i.hdgdi

aiu

sumber energi

lllemlit

Energi

Fng

dihasilkan dari suarD reahor ntrkln lehig eUsien daritada enerei yane dihasilkan dari b.han bakd

lbsil

Scbreai g.nbarin.

pdbMdingd panrs

ydg

dihasilkan dari uraniun

allm

adrbn 500,000 MJ/k!

sedangkan panas yeng dihasilkan oleh baru hrra seIihr2.l hinggd:]0 Ml/kg (W.nd

Nuclcar

Assiarion, 2009).

Perbandinean lairnya adalah

I

grid

iukLida rrrll

mclcpaskr energi seb€sd

I

MW

seraE den8d energi

ylng

dihsilkm

dui

pembakaran 2,6 ton balu bara (Beiser,1987).

Rc.kor nukln bekcia bcrdasarkan piinsir _refrbelrhaninli secara bcranui

dar

konrinu.

dinafa inti

da.i

brhd

bakar {titumbuk oleh nerlron schinggr

menghasilkan dua inli baru, beberaF neunon

d$

sejumbh cncr3i. linersi yo.a

dih.siltd

dan pcristisa ini cukup bese. Jika'r'U tcrbel3h menjadi2 imibaru mak!

ara

men8hsilkan enerei kinerik

rakdrd

sekibr 200

Mcv

(Dtrdds0dt. lt76).

sanan bakar uram. scbuah reaklor nukh berupa bahm

lsil

_taitubrn.n yarg sngar mudahbcrlisiscpcni:rru.rrju.rr!Pu,dan:riPtr.

Uranirm .lam mensanduns sekird 0.72% rrrLr yaitu bahan yane mudah

(4)

dxpar didbilr ncniadi balDn

lsll

mclaLui

po$s rdslapd

nNton

pada cncrli

krengdri

I

MeV

Bahdn Jeftll selain

Irll

Mdlrh

lrTh

_langjuga _{brnFkrdrdrpar}

di alam. Berlimpahnya jumLh bxhd lenil dalam

urdiun

allm dln thoriuto alah d4d1 dijrdikM sebaAai s.lah salu altcmatil unluk dcn8arasi

klist

cnc.gi saal ini

dcn8$ temmlanannlr pda re.kror. Untuk itu lelahdnancan! suarujenis reakor

yan3 dapat men8ubah banan renll menladi batan

ljsil.

Neuron bc.crsqj L nggi

yan8 diperoleh dari

h6jl

fisi dlnanfdlkan untuk mcngublh b.hm

lcnil

mcnjMi

baian

fisil

rhingga

pada reaktor _ienis

ini

ti,jak

dileruk^n

n.deratdr lhtuk

merremaLksn eneBi neLtmn scpBni ymH rerdapar pada rcakror

lemal.

l(eallor jads bck$ia dctrBai nekanhme sepcni ini dikcnal dcnge .cakor

ccpai

Dcnge

demiki

reaktor cepdr inimedgu u gkan _{dxriscsiefisiensibahm bahr}

dr

srldin

itu ukumn r.akorjusadapat diperkccil. lika su.ru rcakior

ep

rddpd frchrodtrkrl

bahan fisil yang lcbih banlak daripada bahan nsil

yiig

digunxktn lBtealiry Rar ) ahu BR > r) maka

re*!tr

ini discbur reaklfpembiak cspat (Fasr qtucat R.adot).

Pada proses pcrancangsn suatu dnai. rcakror d ipcrl uk an analhn _tangbognu

lonplcks, nelip0riaspek ncuronlk, tcmohidmlik dM aspek

kmmdri

yMg h.rus

d Pr

.n" r r

jal

p io

ii.

penrir. dJla n sddJ d. dn

E'akor ldalah masalah kcamanan

re.ktor

Keld

s

chcmobrl (1986) dan 1hfte

\til.

lsldd

(1979) merup.kan conroh dan kecctakm yans rcladi _{nada rcakror}

ndln

Perisinva ini memicu scmakin bcrk€mbangnla pcnelirian nengsnai rc0lktr

(5)

kesal,][i dalm dhain

ektor

yang daFr menychabkm lcrjrdiny! kcccliklon ntrkln

inaka pe.lu dilakulan simulasi sccam komputasi terlebih dahulu.

Selana Eaktor betuperxsi bcbdspa

al.m band

bakdr

atd'

nrcrgalaDi pembel.hMdan scba8ian akan berubah menjadjunsurakrinida ysns memilikinom.r

m€sr

Fng

lebih tinggi

frc!.lui

ran8kapan

.cuton.

Poscs

ini

n.nlcb.bkm

koirposisibahan bakrJalan

le6

rc*ror 3ka. nengrlrnl _{leflbrhan da.lsa]du}kc

$.kru, secam umum disehur

susllb hrnd

b

d

{6rr,!p).

s

sutlD bohdh hnkdr

dipengaruhi oleh

fr*si

volumc sera komposisi bahan bakar

di

rcras A.llhis

rcrhadap perubshan bahM bdlar di dalam t.ras ini bcgih' kompl.k k:rcn: variasi

kornposisi isotopik terhsdap ruloe

lan

*!ktu

bcrsamung

p

0 di$ribusi lfuks

neut.n

Untuk dapat nengafrali pcdbanan b.bdn bakr sdama

(alior

b.ropcrasi

dapor dilakukan densan analhis susutan

bahd

_balar

(r,.,la)

*cda

snnulasi

Penellti$ _r-!nshe*aibn dengan lnahsn

r,r,u

telah dillkukan scbelumnya

unruk _Aeonctrireras

2

dimensi (R

7)

berbenxrk silindq yanu pcnelilisn unruk

mensel.hui kaakierisik

,,.,4

p3ti! rcoktor

epdl

(Fitrirani, 2000) drn

u{lisis

Fmbiakan

(rre".rts)

Pu-219 pada

rclk6

pefrhiak c€pdr

(Aisa

2007).

Ad4ui

p.ncliliah y.nq

ale

dilukukan adalah meneembanekan

r

canean kod. kompucsi

unruk malhh

6d7,,'

pada _Seomelrite63 dihcnsi(XYZ) bclbeniuk kubus, Ilasil

(6)

KESIM}U-AN DAN SARAN

Tebn dihkukan

perrcdge

kode kompura5i untuk simulasi

,,,?!p

l

2.

Ni\ai _{brc.diry rutio (BR) )?ns}diperoleh bcsar

d.ri

I

(BR

>

I),

hol ini

menunjukkan bahwa bahe

ns

lmg

diproduki lcbih bmyaL dsnpada bahan

dlmcnsi padajenis reaktor cep.r Faa Breeder Red.lor (FBIt) deisan oensslnakan

pogiam Delphi T. lenk reakto. FBR dipilih karena msrpu nren8hasilkm brhan lisil

yeg

lebih

bryak

deipada baha. _{nsil ]ans digun5lm.}Hbl ini smgat

bcmmhrt

dalam efisiensipengsundn brndn bakar reakror m€lslui sillus blhdn bullr

'enu[p.

Analisis terhadap

h6i

simuldi contoh perhilunsan mcmbciks

r.mblrm

mensenai konsep

das

dalisis

b,/,'/p

Hasil analisk untok co.toh pcrhitungm

rcreebut dapaldhimDulkan beberapa hrl sbasai berikut,

L

Kebbvaks

iuklida ne.ralami

kenaikan harsa dcnsihs scldna rcakror

betupensi. terurafra untuk nuklida lrNp. sPtr,

a'An,

dan

r*cm.

3.

Nilai

,,/,,p

(B) unluh l siklus (4 kali iie!$i) bcrkisar dari l%smpridenran

,l%.

Nilai

ini

nenyatakan baiwa dal3n FBR bahM

hkar

mamtu berffsi

denso

baik

secard Gondk suaiu

roHsm

FBR meniliki

nilai

berkhd

(7)

DAFTAR PUSTAKA

l\i,st,

D.. 2AA7 , .lnolist lehbizkah(Bteadi et l/239 pada Reah.' tthhjak a2N1

BeryendihAin

hEa

Can (LMFAR) dd:<zn

vuinsi

Gbntlri

Ttru: lun

Lkurd

Terd: ReaLrat. Stripsi. luru

s

l_isik4 IJNAND, Ptdaig

Bchcr, A., I 987, (orse,, Fisttz

M'&/,, E

anA8a, lakatu

Dude^Bdt, J L dan Hamiltrn, L.J.. \976, NtcLar R?a(tor Analyd. Jhon Wilcy &

Sons.Inc. Krada

Finiytn\. D..2400.

rrra*tetini*

Bm

Up pada Dituin R.ukl.. (:tpot atn'*uru.

scdory dcngah

Darr lll.nE thinidd,

'lesis Maahter, J)eFft'nen liisikr.

Fitjyani. D.,2006,.tr/i/t

Dn,in

Ren*1at Dayd Nuklir Rerha\ri /tzl,21, I)Genasi,

Depdteden Fisika. ITB, Barduna

Krare, K.S., lt88,

/rhdz.r,ryil.ls,r

Prrltlr,

Jhon Wiley & Sons. lnc.. Kunuda

Sckimoro,Il. dan Udasawa, Y.,2006. Eh.1s oI Fuel.n l C.alunt ledperutu/!: anrl Neunon

Flwn(

an CANDLE

At.rrp

Cal.uldtion Jorrnal

ol

NUCLE,IR

Sa ttNa n and TECHNOLOG)' Vol 43 N. 2

Su\d,

2.,

1993,

FlllB-Clll

:,.!

enptter

Cotle

Ji

Nuleat

ReaLk,

l:el

Honotchhatio, Calcdotio\ rmctdikss of Conputati.n in Nr.bar

s.iertt

d /e.rrrloai

VlI, .lrkana

Su ud, Z. dan F'itilani, D., 2005 _,Design Study oJ Ship 3ae.1 Nucha. I'owe. Reoctor (Core _Ceondr!

olinintiai).

kdatu:ian .Ioumot oI P hyic!.

v.t

16N. 4

Su ud. Z. dan Sila, R.. 200?, /)gJis" 9udy of

tins Lijt

Pb-Bi Caaled Rcado\

Ililh

Natural lboniltn o:

Frlt

(:yte

tnp

Usint Ra.lial

frc]

ShtfrlinE Stntcs],

lndo ne s id.laurna I ol P hr! i

t!.

v o1. 13 No. )

Su'ud,

Z

dan

Yuli

ti.

f..2041,

Dcwlopnent aJ thrcc Dinensional ,luidcnl

,lnorsj!

ca.te

l./

?b-Bi

cale.l

Tank

lytx

Fdn Rea.tor\. Interndtio"at