Analisis Kritikalitas Bahan Bakar Nuklir Bekas Reaktor RSG-Gas Pada Rak Berbahan Aluminium

Abstract

ABSTRAK ANALISIS SUB-KRITIKALITAS RAK BAHAN BAKAR NUKLIR BEKAS RSG-GAS MENGGUNAKAN ALUMINIUM.Penggunaan stainless steel sebagai material rak penyimpanan bahan bakar nuklir bekas (BBNB) di fasilitas Kanal Hubung -Instalasi Penyimpanan Sementara Bahan Bakar Bekas (KH-IPSB3) berpotensi menyebabkan terjadinya korosi galvanik pada BBNB sehingga penggantian material rak penyimpanan BBNB perlu dipertimbangkan. Potensi korosi galvanik terjadi karena aluminium sebagai material utama kelongsong Bahan Bakar Nuklir (BBN) Reaktor Serba Guna -G. A. Siwabessy (reaktor RSG-GAS) berinteraksi dengan stainless steel sebagai material rak penyimpan BBNB. Aluminium dapat digunakan sebagai material alternatif rak penyimpanan BBNB untuk mengurangi efek korosi galvanik. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kritikalitas rak penyimpanan BBNB dengan material aluminium. Jaminan kritikalitas diperlukan untuk menjaga keselamatan fasilitas KH-IPSB3. Rak penyimpanan aluminium yang optimum dikaji dengan melakukan simulasi ukuran pitch dan menghitung laju serapan neutron pada kondisi normal (tidak terjadi kecelakaan). Perhitungan nilai kritikalitas (keff) dilakukan menggunakan program Monte Carlo N-Particle versi 6 (MCNP6). Model yang digunakan adalah model 3-dimensi satu rak utuh yang terisi penuh dengan BBNB di dalam kolam penyimpanan. Hasil perhitungan pada ukuran pitch 127 mm menunjukkan bahwa nilai keff rak penyimpanan BBNB dengan material aluminium (keff = 0,7709) lebih besar 13,20% dibandingkan material stainless steel (keff = 0,6810). Nilai keff rak penyimpanan BBNB dengan material aluminium pada ukuran tersebut masih berada dalam rentang yang disyaratkan yaitu keff kurang dari 0,95. Nilai keff dipengaruhi oleh ukuran pitch, dimana dengan berkurangnya ukuran pitch 1 mm dapat meningkatkan nilai keff sebesar 14,24%. Nilai laju serapan neutron juga mempengaruhi nilai keff, di mana laju serap neutron rak penyimpanan dengan material aluminium lebih kecil dibandingkan material stainless steel. Hasil simulasi menunjukkan bahwa rak penyimpanan dengan material aluminium memenuhi aspek keselamatan untuk digunakan sebagai rak penyimpanan BBNB di KH-IPSB3 karena mempunyai nilai keff<0,95 pada ukuran pitch lebih dari 112 mm (keff = 0,9196).Kata kunci: Sub-kritikalitas, penyimpanan BBNB, rak aluminium.

ANALISIS KRITIKALITAS PROSES HYDRIDING SERTA PENYIMPANAN PADUAN UMo DAN UZr SEBAGAI KANDIDAT BAHAN BAKAR REAKTOR RISET MENGGUNAKAN OPENMC

“…Nilai kritikalitas merupakan perbandingan jumlah neutron yang dihasilkan suatu generasi dengan jumlah neutron pada generasi sebelumnya [15]. Kritikalitas dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya bentuk dan dimensi peralatan yang berisi bahan bakar nuklir, konsentrasi bahan bakar nuklir dalam larutan, massa dan komposisi isotop bahan bakar nuklir, dan sifat fisik dan kimia bahan bakar nuklir [16].…”

Simulation of neutron shielding performance of Al-Cd alloy for radioactive waste container

“…Stainless steel and aluminum (Al) are the candidate materials that were considered for the canister. The latter is more advantageous because it is more similar to the cladding material of RSG GAS fuel which is AlMg2 [12]. This similarity means less potential for galvanic corrosion between the canister and the spent fuel cladding [13].…”