PENENTUAN SECARA EKSPERI MENTAL FUNGSI RESPON FREKUENSI CFRF) DARI REAKTOR SERBA GUNA G. A. SIWABESSY
Phan Lie Khioen.
Arlinah
Pusal Penelilian
Teknik
Kusnowo Nuklir
ABSTRAK
Pengukuran FRF reaklor pada daya rendah. dapat membantu penentuan parameter kinetik dan umpan balik reaktivitas reaklor serla dalam menyelidiki kestabilan reaktor tentang gangguan kecil pa~a reaklivilas. Dalam makalah ini diterangkan hasil pengukuran FRF dari reaktor Serba Guna dengan uji balang jatuh. Percobaan ini dilakukan pada daya rendah Clanpa pengaruh umpan balik reaktivilas). oleh karena itu. pengukuran ditekankan pada kondisi daya nolo Perbandingan hasil perhitungan dan hasil percobaan tidak berbeda jauh pada frekuensi rendah.
ABSTRACT
The Experimental Delerminalion of Frequency Response Function of G. A. Siwabessy Multi Purpose Reactor. The frequency response function measuremenls of a reactor at low power. help in determining the kinetic parameters and reaclivily feedbacks of a reactor and ullimately in invesligating its slability with respect to small perturbation in reactivity. In this paper. we report the results of frequency response function measurements of Reaktor Serba Guna G.A. Siwabessy by rod drop test. The test was conducted at low power Creactivity feedback effects absent). Therefore. the measurements pertain to zero power response function of the reactor. The comparison in calculated and measured values is reasonably good in the lower frequencies.
I. PENDAHULUAN
Fungsi penting dengan reaktor. neutron
respon
frekuensi
CFRF)
dar i
reaktor
nuklir
reaktor mempelajari perilaku berhubungan kecil fluktuasi pada reaktivitas dan kestabilan dalam
FRF daya nol bergantung dan neutron serempak
daya/reaktivitas tas Ckoefisien
bergantung daya
juga
dinamik)
308
sepenuhnya
pada
kasip. pada
umpan
reaktor.
pada
penambahan
balik
Oleh
parameter reaktivi-
karena
itu.
309
pengukuran
FRF
penenluan reaklor
reaktor
parameler serla
keci 1
nerangkan
lenlang
G.A.
lakukan
ukuran
II.
hasil
dengan
Oleh karena
daya nolo
umpan
uji balang
jaluh.
pengaruh
lidak berbeda
hasil
reaktivilas
reaklor
FRF reaklor
ilu pengukuran
Perbandingan
balik
membanlu
dengan
Dalam makal ah ini, me-
pengukuran Clanpa
dapal
keslabilan
reakli vi 'las.
pada daya rendah
vi las).
rendah,
dan
menyelidiki
pada
Siwabessy
daya
kinelik
dalam
gannguan
pada
Percobaan
ini di-
perhilungan
pada kondisi
dan
hasil peng-
rendah.
TEORI Fungsi
dingan daya
pindah
reaklor
lrans~ormasi
dide~inisikan
Laplace
dari
sebagai perban-
masukan.
nol (1) CZCs)) dapal dilurunkan
dinyalakan
dari
Fungsi
persamaan
pindah kinetik
sebagai
-1
[s l
Z( s) = dengan
s = variabel ~j
kasip
konslanla
dan
neulron
1s
+
serempak,
Jika
Guna
umpan balik reakli-
dilekankan
jauh pada ~rekuensi
Serba
dan
kasip
s = iw,
nol dibalasi
lrans~ormasi
yailu
Laplace,
masing-masing
Aj
peluruhan
Pada
umumnya,
s
FRF karena
= umur
konsentrasi
adalah ilu
l
neulron
adalah ~raksi neulron
dari
irnajiner murni.
sebagai
(1)
S)]
~VC Aj +
bilangan
penghasil kompleks.
lalu ~ungsi pindah
daya
•
(2) ZCs)
seperli
samaan
dinyalakan
inversi
un'luk bilangan
per jam
sarna seperli
persamaan
Cinverse
inversi
FRF dengan
pengukuran
lalu. dala peluruhan trans~ormasi Fourier.
merupakan
per-
Oleh karena itu,
persamaan inversi per
peri ode reaktor.
melode
balang jaluh pad a dasarnya
FPDN C~ungsi daya
(1)
inhour).
nyala s. ZCs) merupakan
Jam dan s melukiskan Pengukuran
oleh
dari
pindah daya nol) lahun
balang
jaluh
diolah
oleh
310
ZC
i w)
Pi
=
Po
Pi
PO-=
i
-
i
i
w PC w) w PC w)
i
(3)
dengan PC iw) = S
dt.' PC t.') expo (-
o
Pada
dasarnya.
yait.u bagian
ZCiw) fungsi
j
w t.')
kompleks,
(4)
terdiri dari 2 bagian
riil dan imaJiner.
PC iw) = P
- i P
R
•
(5)
I
dengan PR
=
PI =
o
f
01 I 1. I1 =+iw) I -I+Zp P P ZC ZPiI
dit.unjukkan bahwa
][
(7)
dt' PCt') sin Cw t')
Jika ZCiw) dinyatakan R
(6)
o S dt' PCt') cos Cw to)
R
-1
dalam
bat as an riil dan imajiner,
p 0+ P
(8)
P
(9)
Cl0) Ji ka ZC iw) di nyatakan yaitu ZCiw)
= !ZCiw)
I
dal am besaran
expo {i
¢
Ciw)}
I ZC iw) I dan fase ¢Ciw)
(11)
lalu
I ZC i w) I
=
¢Ciw)
tan
(ZR
+ ZI)
1/2
(12)
dan =
Untuk PRF secara
-1.
(13)
CZI /Z)R
teoritis
:
311
]l
w '"2 2=+J W WJ A. w JA + w(14) ~. /~ .u/ 0 + A~o(1
J
]
i
[l
A~ + ]2
+
PERCOBAAN
Pengukuran
uji batang
kW, kedua
pada
posisi
tersebut
detektor
dapat
ini
dapat Scaler
Computer
MCS. MCS dilengkapi
sudah jumlah
channel
dipilih
tang dijatuhkan direkam
IV. ANALISIS Program ~ormasi
selama
komputer
terdiri
dengan
di sk ette dan
kebenaran
operasi
data dalam orde
titik yang
direkam
selama
kendali
dan
lebih
keadaan
100 channel,
daya karena
Cl) menunjukkan batang
kurang
data oleh setimbang lalu
batang
hasil
se-
dengan
330
Pengambilan
nakan persamaan persamaan
dibuat
untuk
bajatuh
perekaman
jatuh.
menghitung
Dalam hal ini digunakan
numerik.
yang ditunjukkan dengan
Cl),
Scaler CSCS)
data pada
dan setelah
digunakan
waktu 0,2 detik
kritis.
kurang
tanpa
DATA
Fourier.
integrasi
dibuat
Gra~ik
yang
Pada pengukuran selang
detektor
maksimum
merekam
jumlah
diatur
Channel
memeriksa
dan data peluruhan
dalam MCS.
data sebelum,
di 1engk api
perekaman
state) sebanyak
2 buah
gambar
2000. Posisi semua batang
MCS dimulai setelah
CX811)
data
pada
detik dengan
lebih 1 mm dan reaktor
(steady
posisi
kemampuan
500 - 8000 Channel.
batang jatuh
JKTO
CMCS) , Single
untuk
pada daya reaktor
cacahan
dilihat
dengan
- beberapa
sebanyak
dan
pengambilan
CPC) yang
SCS digunakan
milidetik
CX821
jumlah
Sistem
dari Multi Channel
pencetak.
CJKTO
memberikan
percobaan
Per sonal
jatuh dilakukan
908 mm dan 933 mm, dari
men gal ami saturasi. pada
J
[
III. PROSEDUR
100
J J
(,.;.(i.
Data
peluruhan
oleh gra~ik
daya
fungsi
trans-
hukum Simpson
untuk
karena
jatuh
(1), dianalisis
(6) dan (7). FRF (persamaan (9), (10), (12) dan (13).
batang
dengan
menggu-
(11)) dievaluasi
----
S G
CHANNEL
(
J
J
SCALER SINGLE CAMBERRA ~MULTICHANNEL J Cx821JKT01
FLOPPY
(MPR-30)
PERSONAL COMPUTER
Gambar 1. Diagram
balok sistem pengambilan
data.
PRINTER
313
Untuk membandingkan persamaan
hasil
(14) digunakan.
eksperimental
secara
eksperimen
Harga besaran
dan
teoritis.
dan fase FRF
dan teoritis dapat dilihat
pada
secara
tabel (1) dan
grafik (2) serta grafik (3). Tabel 1 . Frequency Response MPR-30
Amplitudes
and Phase Shifts
for
-- -
xlO-1 Phase 6.8 xlO-2 0.2 xlO-3 1.0 -39,4 -10,3 125.0 50.0 -22,3 -38,8 -45,2 (0-3 $) 10,53 1.0 O.278xl 0.5 O. 0.5 125xl 187xl 167xl 0,1 0.2 -72.0 -57,5 -14.4 -85.8 -80.0 -69.6 -72.6 -88.9 -89.4 38.0 15.8 0-1 0 6,3 -1 2.2 7.0 100,0 200,0 20.0 -58,1 0.92 0,78 10.0 5.0 0.4 1.0 1.0 0.1 0.5 -68,8 -64.2 -32,4 -21.2 -46,8 -87.9 -75.3 -61,9 -32.2 -23.3 -42.0 -50.3 271.1 150.7 -87.0 -82.4 -88.5 -89.5 -89.2 75.5 2,8 2.2 9.0 7,7 4,9 1.9 3,7 1.5 1,7 1.3 1.1 . Frequency 0,71 Amplitude Experiment Drop Test) (Rod 156.8 39.4 8.6 4.4 78.5 16.1 3,0 281.9 7.2 5.7 (deg. )-0.98 (deg.) Theor y (Del ayed Amplitude
on Parameters)
Harga
parameter
neutron
kasip
digunakan
dalam
perhitungan
teoritis FRF dapat dilihat pada tabel (2). Table 2.Delayed and Prompt Neutron ~ = 0.00765 ; A = 61.3 ~s
5. 6. 2. 3. 4. 1.
0/0
j1,40 (s-1) 0,407 0,213 0,311 0,026 o0,038 0,188 , 126 A3,87 0.0127 0.0317 0,115
J
NO.
Parameter
of RSG (MPR-30)
291L...276
2228.141 :z:
«
:I:
-< ~ 1542.007 1..J
855.872
169.137 o
0.203
0,404
0,606
Gambar 2.Daya reaktor
0,807
1,008
1.2 0 9
vs waktu pad a uji batang
1,411
1,612
1,813
-----) waktu Cdetik)
jatuh
315
-
TEORI
000
EKS.PERIMEN
10
".'0 ' •• 0••••• 0•••••••• 0
•• 0
~_
10 FREKUENSI
102 (HZ)
Gambar 3.Besaran FRF vs Frekuensi o -
TEORI
00 0 EKSPERIMEN
-20
•.... -
:( -40 ct:
a
LU
3 o
-60
-80
0--0 -90 10
10
10
10
10
10 FREKUENS(
Gambar 4.Fase FRF vs Frekuensi
10 (H Z)
10
316
Hasil
FRF secara
pada
eksperimeI'l daI'lt..eoritist..idakberbeda
rrekueI'lsi reI'ldah.
fr ek ueI'lsitinggi memori
komputer
ti dak
Harga
FRF
secara
eksper'imen
dapa t di anal isa kar ena
dalam menghadapi
integrasi
Jauh pada
keter ba tasan
numerik.
V. KESIMPULAN Dari bahwa
analisis
hasil
FRF
mendekati
dengan
frekuensi
rendah.
FRF secara
data
secara
Melalui
dan
untuk
memproses
kesimpulan
teoritis
berbeda
sangat
jauh
pad a
frekueI'lsi tiI'lggi, harga
tidak dapat ditentukan
Fourier
analisa
dengan metode
karena
integrasi
ket.erbanumerik
SimpsoI'l.
KASIH
makalah
ini peI'lulismengucapkaI'l terima
pada Bp. Bakri Arbie, la, Bp. Amir Hamzah, serta Tim Operasi penulis
diambi1
laiI'l tidak
Sedangkan
tasaI'l komput..er dalam
UCAPAN TERIMA
eksperimen
perkataan
eksperimen
dari transformasi
diat.as dapat
Bp. Iman Kuntoro,
dalam melakukan
G.A Siwabessy
pengambilan
ke-
Bp. Uju Jujurat.isbe-
Bp. Amil Mardha dan
Reaktor
kasih
Ibu Lili SuparliI'la yaI'lgtelah
data
membantu
percobaan
bersama
expert. Mr. Om Pal Singh.
ACUAN
1.
G. R. Addis
Keepi n,
"Physics
Liliana,
bella and Bakri Arbie, Period
Reactivity
for
IAEA-PPTN/04/018/03/10.
JAWAB
1. Syarip
Nucl ear
Reactor
Ki neti kcs",
Wesley Pub. Co. Inc .• 1965·
2. Om Pal Singh,
TANYA
of
Arlinah
Kusnowo,
"The Experimental Reaktor 1988
Serba
Uju JujuratisbeDet.erminat.ion of Guna
CMPR-30)",
317
a.
Basaimana
b. Apakah
cara mendapatkan
srafik
C2~ dan srafik
arti fisis dari fase pada srafik
(3) ~
C3) ~
Jawaban
a.
Caranya
densan mentransformasi
menjadi
lunssi frekuensi
b. Secara
Lap~acekan
funssi waktu
teoritis srafik mu~ai
10 Hz. karena neutron rendah.
menu~is pada frekuensi FRF tinSSi dipensaruhi o~eh
frekuensi
s:rempak bukan neutron kasip. dipensaruhi o~eh neutron kasip.
pada frekuensi
2. Y. Sardjono Pada P 100 kW teras tidak da~am kondisi nesatip fision
temperature product.
koefisien
sudah
core c~ear
ada,
demikian
sebab jusa
Nohon komentar.
Jawaban Pada pensukuran en temperatur
tersebut.
nesatip
hasi~ eksperimen dapat disimpu~kan
dan
diasumsikan
tidak
berpensaruh.
teoritis
bahwa asumsi
maka hasi.~ eksperimen
bahwa efek koefisiTernyata
tidak
berbeda.
tersebut
benar.
yans dipero~eh
sansat
dari
sehinssa ji.ka tidak
berbeda.
