PERHITUNGAN FRAKSI BAKAR PER ELEMEN DENGAN MENGGUNAKAN PAKET PROGRAM TRIGAP
Edi Trijono Budisan~oso. Bambang Sumarsono. Y. Sardjono Pusa~ Peneli~ian Nuklir Yogyakar~a
ABSTRAK Dihi~ung rraksi bakar per elemen. pada elemen bakar Reax~or Kar~ini. mulai ~anggal 1 Mare~ 1979 s(d 30 Sep~ember 1988. Perhi~ungan dilakukan dengan menggunakan pake~ program TRIGAP. Hasil perhi~ungan menunjukkan bahwa. rraksi bakar ~er~inggi = 38.3085MWH = 1.9913X U-235 ~ipe LEU rraksi bakar ~erendah = 1.6286MWH = 0.2182X U-235 ~ipe SS rraksi bakar rera~a = 20,7019 MWH/elemen. Selama in~erval wak~u pengoperasian dia~as. kenaikan rraksi bakar adalah sebagai beriku~ kenaikan ~er~inggi = 4.9183MWH =O,2556X U-235.un~uk ~ipe LEU kenaikan ~erendah = 1.6286MWH =0.2182% U-235 un~uk ~ipe SS kenaikan rera~a = 2.3114 MWH/elemen Dari perhi~ungan ~ersebu~ dapa~ disimpulkan bahwa. masingmasing elemen bakar mempunyai rraksi bakar ma~ih rendah bila dibanding dengan ba~as prosen~ase rraksi bakar maksimum, 35 X dan 50 X masing-masing un~uk ~ipe FLIP dan LEU/ STANDAR . Tiap-~iap elemen bakar ~ersebu~ masih dapa~ dipakai un~uk jangka wak~u lama.
ABSTRACT Burn up ror each ruel elemen~ sin l Kar~ini Reac~or had be'[~de~ermined. beginning March 1 1979 un~il Sep~ember 30 1988. The de~ermina~ion used TRIGAP packe~ program. The resul~s or burn up de~ermina~ion are as ro~low ~he highes~ = 38.3085 MWH = 1.9913 X U-235 in LEU ~ype - ~he lowes~ = 1.6286 MWH = 0.2182 X U-235 in STD ~ype - ~he average = 20.7019 MWH/elemen~ During ~he above period. ~he increasing burn up are ob~ained as ~he rollowing ~he highes~ = 4.9183 MWH = 0.2556 X U-235 in LEU ~ype - ~he lowes~ = 1.6286 MWH = 0.2182 % U-235 in STD ~ype - ~he average = 2.3114 MWH/elemen~. The de~ermina~ion gives a conclusion ~ha~ ~h~ burn up in each ruel elemen~ is s~ill low compared ~o ~he burn up ~hreshold, 35 X and 50 X ror FLIP and LEU/STANPARD ruel ~ype elemen~ respec~ively. Each ruel elemen~ is s~ill usable in ~he reac~or core ror a long opera~ion.
370
371 I. PENDAHULUAN
Telah reaktor dan
Kartini
tingkat
elemen
penentuan
dengan
"Fraksi
menghitung
dayanya
yang
bakar"
menggunakan
dengan
komputer
komputer
paket
dikorelasikan
program
IBM compacible.
yang
per elemen
dikembangkan
pada
berdasar riwayat operasi
bakar di dalam teras reaktor.
dengan
1.
dicoba
terhadap
Perhitungan TRIGAP
yang
posisi
dilakukan dijalankan
TRIGAP adalah paket program
oleh
I. Mele
& M.
Ravnik untuk
reaktor riset tipe TRIGA-250 kW untuk kalkulasi-kalkulasi f1uk s% %dengan ketelitian 0.5 Perkiraan distribusi fraksi kekritisan % dengan ketelitian bakar/elemen daya 10 %. Perhitungan distribusi dengan ketelitian 1515
.
Program masing
ini memerlukan disusun
3 kelompok data masukan yang
di dalam
ELEM.DAT.
Sedangkan
CEBIS.OUT
dan BURN. OUT.
cara menyusun tiap-tiap opersi
data
file
data keluaran disusun
TRIGAP.INP dalam
"Riwayat Konfigurasi mempunyai
dan daya reaktor.
Data
data dengan
Teras" yang
data
dan
file
Paket program ini digunakan
konfigurasinya
reaktor
TRIGAP.LIB.
masing-
didalam
riwayat
periode
"Riwayat Konfigurasi
Teras" dimasukkan ke dalam input data TRIGAP.INP dan program dieksekusikan. Perubahan data TRIGAP.INP didilakukan bila ada perubahan
daya reaktor.
Fraksi bakar masing-masing file data BURN. OUT.
II. PRINSIP
Paket
elemen bakar
diperoleh
teras. di dalam
KERJA PAKET PROGRAM TRIGAP
program
(1). Dari algoritma TRIGAP
operasi atau konfigurasi
mepunyai
3
TRIGAP mempunyai algoritma seperti gambar pada
gambar (1)
subroutin
utama
dapat yaitu
dilihat
bahwa
SIGMA.CEBIS
BURN. dan menghasilkan 2 file data keluaran CEBIS.OUT BURN. OUT. File data TRIGAP.LIB. TRIGAP.INP dan ELEM.DAT gunakan data neutron
sebagai acuan
tempat data-data
untuk
menentukan
dalam dua kelompok.
masukan.
TRIGAP.LIB
parameter-parameter
dan dan di-
adalah difusi
372
..
~-
DATA TRIGAP.INP
DATA TRIGAP.LIB
DATA
ELEM.DAT
. .. .. .
ST GMA
Ya
FEED BACK TEMPERATUR
1 Tdk BURN
TRIGAP
Paket.-progr-am
CEBIS.OUT
Gambar
Secara
rlnci
BURN. OUT
1.
Algorit.-ma paket.-program
ragam
t.-abelkan pada
dat.-amas uk an di dalam
t.-abel (1).
TRIGAP.INP
TRIGAP
file
berisi
TRIGAP.LIB
dat.-a diskripsi
t.-eras reakt.-or. dat.-akrit.-eria dan bat.-asan program dat.-akonfigurasi TRIGAP.INP
t.-eras. Perincian
disusun
di dalam
file
dat.-ainvent.-aris seluruh
data
nomoI" batch.
telah
U-235.
t.-erjadi Susunan
tabel
(2).
elemen
t.-ipeelemen dalam
ragam
bakar
masing-masing
dat.-aELEM.DAT
dan
dat.-a-
dat.-a di dalam File
ELEM.DAT
bakar
yang
dan
fraksi
elemen
di-
file
adalah
t.-erdiri dari
dalam
dit.-abelkan di dalam
bakar
yang
satuan tabel
Yo
(3).
373
Tabel
jumlah aassa
.joj
raQa~
ele~en
f"raKSl
~-"i""-"a"ing
60 - 74
b
dl~
ra"am
el-bakar
-- idem
e'-b'"ar c:r-.
dan
jenis
-- untuK
-- idem
.I paua
111 •. ba. ••.a.
",rU:;!:Ii!"a~C' traJ ..:Jl
(
SMS(i)
I ,.. UU!tIOI
HT=
I
url.lt
75 -t45ldata
parameter
Sel dl~ sentase
K=
"',
LEU
el-ba~ar
teras
dl~
analisis
01
at
12
'11
D2
a2
-
'12
-- untuk
-- ider. -- untuk
(F 10.4,F
4.0)
(i,
J) , 1,25
(F 10.4,F
4.0;
BUSS (In.
fN,
(F 10.4,F
,un
•
, 1;4-1 11- ,'~;: L. .••!
satuan proFLIP
AFLlP
iMK,ICAUI
IMK=
,10
ICAL=
;35
ALEUWiK. lCAU
LEU
el-bakar
12.S} 14.6)
I,L,II= 1,3~
IMK=
197-2471
m
v2/Cf
el-bakar
}
1,3
BULEU
';liCF
1
f2
14
J= 1,2,1= srD
2 ~elQmpQk sea gai fungsi fraksi bakar e emen-bakar
-- idem
(bE
~UFLI~01!Ki, _
Hi-' 11';-"',~ 'i
146-1961
penull';an
•
COEf(M!),
FLIP
el-bakar
-- untuk
T{ton)
;aslng-;aslng
I=l,NTYPE
L CKar
:O':l"L~:-i-!:~:~ ..t,,.'f}ll untuk
~HYPE
ba~ar
eiemen Uranium elemen bakar
, f"lSlen ~Qe
_ oJ" ~c
torilat
variabel
/peilbacaan
1
34
satuan
deskripsi
2 - J
j -
masuk~n program~IRt8~P _. dalam tile data IXlbAr.Lln
....
no Da.rl S
4
1. Raga~ variaqel yang tersusun at
STD
t,
Ii)
,I
14.6)
(5E 14.6;
.
lC~L=l.,
25 ..
AS;j{IMK,
lCAL)!
IMK=
(5E
I
_
'"
{Sf:
14.6i
(5E
14.61
(5E
14,6)
1,10
ICAl=1,25 248-2491
-- idem
-- untuk
ele~en
'air"
AH20 \I MK, 1) IHK=
250-2511
-- idem
-- untuk
el.
'rongga"
1,10
AVOIO\IMK,1i
IMK= 1, 10 252-2531
-- ide;
-- untuk
ell
AGRAF
EgrafitJ
(~E 14.6)
(IMK.l)
It1f::= 1,10 254-2551
-- ide~
-- untuk
el.
"berilium"
ABE II MK, 1
InK=
AREF (Ii'iK, 256-2571 258
tipe 259 ~LO ••u
k~
dava -- idem nominal -- utk. Dada el."reflektor" masina-masina ele~en
IkDnstanta "on"+a~+' ,.. I ~ ••• 11'-""
bakar
<
traksi dava ~"roi,"; para-~+Qr tQ;'~ ~lQh I'.'..J ""'~J.. bakar 1i1••Dada ••••. 1 •. II,&..J nD~inal \J •••11 raeun Xe dan Sm
261-266lkonstanta kcreksi para~eter sunu bilamana traksi-bakar 267-272lkonstanta sunu
kcreksi
bilamana
carameter
tra~si-bakar
273-273lkoefisien perubahan fraksi-bakar 279-28Slkcnstanta raeun Xe
Koreksi
koreksi
racun
para~eter
298-303IkO~~~
teras
koreksi
Qarameter
raeun
teras
10.6)
(5E 14.6}
Glen
L= 1.10 ."=1,3 -;:;0" ~r I, I•.'It' \". 1= 1. to, 1=1.3
(5E 14.61
I
(5E
oleh alen Xe
Glen
I
0 .•.1:115if :~i.~~ru~~h:n I ar-.~.L ba •..a,
(3F
(3F 10.6)
TEMFOiL,M)
) 0 sunu
,Ml=I,3
,MS=1,3
14.61
(3F 10.6i
olen
= 0 teras
CVP(MS}
(SE
1)
in=1,3
U-235ITAUO(HLI
,
r:
T,~ w i,j \\', 'K\' ".1
,
-
,
14.6)
k=l,3 (5E 14.6)
XENd ,JI, 1=1,10,
kareksi Sm
teras
IPoum,
N=1,10,
286-291lkoefisien perubahan olen fraksi-bakar
292-297lkcnstanta
I
<
i
1,10
j=l,3
CXE(K,NI,
K=1,10,
N=1,3
SAt1tIS,JS)
,
(5E
14.6i
(5E
14.6)
IS=I,10,JS=l,3 koreksi
r acun
8m
SM(KL,t~U , KL=l,10,NL=1,3
(5£ 1Ud
374
iaeel
no
2.
Raaar. variabel lasukan program TRIGAP yang tersusun di dalarn tile data TRI6AP.INP
dcs~ripsi
5atuan
varia~12
fcraat
bari s
4
ruji-ruji
teras
ruji-ruji
luar reflektcr
tinggi
teras
reaktcr
tinggi
teras
+ reflektcr
9
Jumlah
interval
axial
1
~ri teri.
k~n'mgensi
kJn';~ngensi fapat iterasi
k-e'ff -
rapat
lu \= Nil
cuckling bucklina
1
kcde untuk distribusi ~. \).
HC
(F 10.0)
H
IF 10.0)
radial
PTERIi
(F 10.0)
NI
IF 10.0) (F 10.01
III
IF 10.0) IF 10.0i
EPSI
-
EPS2
pe;belahan yang
{F 10.01
\= 20u
menggambar flux
;engga~bar tlaak 1;..,
1 2
lIc;
BUCKi
(F 10.01
lIca
BUCK2
IF 10.0)
!GRAPH
(F 10.0)
ISTEP
(F 10.!))
lEURN
{F 10.01
Jgrafik
grafik
->e" ga··•.ar di->r;bu-; ~<. p /_II'I~ .••• I?=-O ~.~11r jL
,:;
CII
Cia
.
axial untuk grup axial untuk orUD
1 ,-
(F 10.01 IF 10.0)
diffusi
pe;oelahan
~i l,at.u~:n,
, t
"
differences"
terasioaniana
~rit2ria jumlah
01'.. R
KIf
~earah
"finite
NI ) ruii-ruii
dapat
c; CHI
reaktor
daya therlal reaktor iuoiah zcne ho;cQenisasi
to 11 12
penulisan
iper.bacaan
"1.... I
N,
,-
UI".
t7 kcde,~ntuk
;:leri~tah.progra~ 5trakSl ba~ar2
;enghltUitg
I. hibmg o. oak
'fraksi
ti
La
IJu;lah
iterasi
temperatur
bakar'
kcreksi
19
Idata
fra~si
bakar
dan
enerai
ya sedang
20
hji-ruji
'11
...
fraksi
sid
untuk
cleh
2 iterasi
{
sudah
yg telah
ITER
meocukupii
terku~ulasi
diaenerasikan
awn
neutron grup
hasil
I
ACBURN I ENERG I
Am),
'Iu~r ;asin9-;<3.5ing belah
CII
1 dan 2
I HIC II=I,NI (NG,!Z) iz=l,nz
jur.lah 10kasi I
eler.en paoa
koreksi
Cl,C2,C3=
daya
tipe
da!a
22+NI+ --"U'''II
tiap
(2F
I
(SF 8.4) (2F 10.5)
I
(81 41
I
<3F 10.4)
I
(6(
12.4)
I
e -DaKar,.ede
Korle kareksi
Sm
Cl,C2,C3
digener~
el-
S1~an cleh tlce
daya rerata
pada ring nomer
pada
el-bakar
yang
bakar
dan
I
IZ=1,NZ
2a5in9-;a5ing
sid
I
NMAWZi
tiap
&.HY
21+NI+llkoefisien
LL+nL.,
(F 10.01
NG=I,2
11+NH 21trE
,
I
tersebut KoreKSl pada
zone(ring) I" .'.
e,
IN
tiap'·X
N
(N, Ill,
DE
(14,m,
ISH
(N,
18,
II)
N=I,NMAX IZ=I,tU
23+NZ+
sId
data
rapat
hap
zene{ring)
daya rerata
h/cc
pd tiap-
II=
23+ 2N Z+ N
N = ju~lah
baris
isian
I PAVl (m,
data
nc;cr
elemen
bahan
bakar
l,NI
(E 16.61
212
))
375
A. Langkah kerja pake~ program 1. Subrou~ine SIGMA Dari algori~ma pada gambar (1) dapa~ diliha~ bahwa seluruh da~a masukan di~erima oleh subrou~in SIGMA. Subrou~in SIGMA akan membagi ~eras menjadi
sejumlah
~erhomogenisasi beser~a volumenya dan menyusun
zone-zone
ragam
isian
elemen bakar. sesuai dengan da~a didalam TRIGAP.INP yang dikorelasikan dengan da~a-da~a yang ~erdapa~ didalam ELEM.DAT. Berdasar pada rapa~ daya rera~a ~eras reak~or yang diberikan sebagai da~a awal dalam TRIGAP.INP. subrou~in SIGMA menyusun parame~er difusi per zone ~erhomogenisasi yang ~elah ~erkoreksi oleh suhu dan reak~ivi~as racun Xenon. Samarium. Da~a-da~a elemen bakar dipersiapkan didalam file TRIGAP.LIB. Da~a-da~a yang disediakan adalah da~a-da~a parame~er difusi 50 % un~uk jenis LEU Clow pada fraksi bakar an~ara 0 ------) enrich uranium) C~ipe Al) a~au SS (s~andar). dan fraksi bakar an~ara 0 ~ 35 % un~uk jenis FLIP Celemen bakar dengan pengkayaan 70 %). Apabila fraksi bakar pada elemen bakar yang dipasang pada ~eras reak~or ~elah melebihi ba~as prosenease dia~as maka program akan berhen~i dan memberikan pesan "Fraksi Bakar Melebihi Ba~as". Parame~er difusi yang dipersiapkan dalam subrou~in SIGMA adalah sebagai beriku~ 0.1 0.2 12 f2 1f 2 rumusan un~uk 2: v2: v 1 zone /CF difusi beriku~ sebagai ~ersebu~ 2: Ddihi~ung v2: dengan menggunakan masing-masing
<
1-D-
~ 1... >
=
9
I.
2.I.
=
V
V
9
=
1.2
(1)
9
=
1.2
(2)
i.
~ V.I.E.. L I. i.
2.I. dengan ke~en~uan
(V. I. /D.I.) 9
i.
9
376
<
~g
adalah rerata seperkoefisie~ 9 dalam suatu zo~a
>
adalah tampa~g li~ta~g
difusi
makroskopis
group
u~tuk rerata
u~tuk
group 9 dalam suatu zo~a 3 adalah volume satua~ sel ~omor i Cem )
V.~ L.~,g
adalah tampa~g li~tang
dalam
makroskopis
satu
satuan sel nomor i group 9 C1/em) D.,g ~
adalah koefisien
difusi
dalam
satu
satuan
sel
nomor i pada group 9 2. Subroutin
CEBIS
Di dalam paket program TRIGAP subroutin u~tuk
me~entukan
distribusi
tiap zone. Oistribusi
flux
dan rapat
flux diselesaika~
persamaan difusi 2 kelompok d2 1 12 12 1L r 1 = -2 silinder. tersebut d ++ =.12d Z v
1 dimensi
CEBIS daya
bekerja
pada
tiap-
de~ga~ menggunaka~ kearah radi al dalam adalah
1
(3) C4)
(5) dengan ketentuan D,D .1 2 adalah konstanta difusi untuk kelompok r adalah ruji-ruji zone v .1 L f
1
adalah tampang lintang
V 2 L f2
kelompok 1 dan 2.
L .12
adalah tampa~g hamburan
L2
=
L a2
+ D 2
pembelahan
pindah
1 da~ 2
efektif
dari energi
u~tuk
1 ke 2
82 2
L a.1,a2 adalah tampang lintang absorbsi efektif group 1,2 2 2 D .1B ,02 B adalah tampa~g keboeoran ~eutron group 1,2
377
X.X 1 2
adalah fraksi spek~rum
pembelahan group 1.2
¢1 . ¢2
adalah flux neu~ron group 1.2
F
adalah rapa~ pembelahan ~ernormalisasi dimana
vr = volume reaklor k
Persamaan difusi
dan 5
3.4
= konslanla
~ersebu~ d~selesaikan secara
numeris dengan menggunakan syara~ batas penyelesaian yang diberikan pada da~a TRIGAP.INP. Harga fluks neu~ron ~ernormalisasi di~entukan beriku~
dengan
menggunakan
persamaan
P
A =
Vr
f
1 V
{V
/C
1
f
sebagai
(5)
1
F1 ~
Vr = Volume reaktor Cr)
(7)
dengan keten~uan P V
C
adalah daya ~otal reaktor CkW) 1,2 F1,2
adalah jumlah neu~ron ~iap pembelahan group 1.2 adalah energi yang dilepaskan ~iap pembelahan
group 1.2 ¢1,2 Cr) adalah flux ~ernormalisasi group 1.2 Dengan menggunakan persamaan (6) dan (7) dapa~ di~entukan dis~ribusi rapa~ daya rera~a per zone. Dengan berdasarkan pada perin~ah masukan didalam TRIGAP.INP rapa~ daya rerata/ zone dipakai sebagai koreksi suhu (FEED BACK TEMPERATUR) ~erhadap parameter difusi di dalam ~eras reak~or. Koreksi dilakukan dengan cara memasukkan rapa~ daya rera~a per zone kembali ke dalam subroutin SIGMA. I~erasi koreksi temperatur dapa~ dilakukan sa~u kali a~au lebih. ~ergan~ung pada perin~ah yang diberikan di dalam TRIGAP.INP. Akan ~etapi berdasar uji coba paket program.i~erasi 2 kali sudah cukup memadai untuk mengoreksi parame~er difusinya.
378
3. Subroutine
BURN
Di dalam subroutin BURN. rraksi bakar dihitung pada energi yang dibangkitkan.
rapat daya
berdasar
rerata
per zone
dan lama operasi. FB
C =
(z)
C .1
(8)
P(z) V(z) C + FB
= E/P
j um (z)
NF + NL + NS ~ NF + C NL + C NS Cn 2 9
(g)
Dengan ketentuan z zona adalah rraksi volume zona dalam z termal reaktor FB(z) rerata digenerasikan teras dalam (MWH) bakar oleh zona z odezona (MWH) jumlah elemen bakar pada rapat perelemen yang daya adalah tingkat day a z peri energi dalam suatu operasi Jum( z)
C
koreksi rraksi bakar elemen bakar
NF.NL. masing-masing NS
9
Cn
FB
adalah
perbedaan
jumlah
tipe FLIP.LEU dan STANDARD
C .1.C2 • masing-masing C
oleh
elemen
diskripsi bakar
dalam satu zona
adalah raktor koreksi
rraksi
bakar untuk elemen bakar FLIP. LEU dan STD. adalah
Cn
= C
Cn
= C
Cn
= C
untuk elemen
FLIP
untuk elemen
LEU
.1
2
9 untuk elemen STANDARD adalah rraksibakar yang telah terjadi sebelumnya dalam masing-masing
Dar i persamaan
elemen bakar
(8) dapat dili hat
bahwa
BURN. rraksi bakar per elemen yang terhitung adalah merupakan
secara
jumlahan rraksi bakar mula-mula
bakar setelah reaktor
beroperasi.
TRIGAP data hasil perhitungan
rraksi
Di dalam bakar
BURN dipakai untuk memperbarui (UPDATE) bakar dalam rile data ELEM.DAT.
subroutin
di dal am
otomatis
dan
paket oleh
rraksi program
subroutin
data riwayat
rraksi
379 B. Perumusan
koreksi ~empera~ur
dan raeun dalam
paket TRIGAP
1. Koreksi ~emperatur Oi dalam
program
dianggap
TRIGAP.
bahwa
~empera~ur
~erhadap daya elemen bakar dan pendingin berubah linear reak~or ~empera~ur dapa~ dinya~akan sehingga perubahan ~empera~ur
sebagai perubahan daya. Koreksi
~erhadap
para-
me~er difusi dinyatakan sebagai beriku~
(10) Dengan ke~entuan p
~ ~ (P,T) adalah besar koreksi dap harga parame~er
parame~er
difusi
difusi
~erha-
pada daya nominal
adalah daya ~ermal dalam sa~u sa~uan
sel CKW)
adalah daya nominal dalam sa~u sa~uan sel CKW) adalah koreksi parame~er
difusi pada daya nol
~erhadap daya nominal adalah fraksi bakar
T
2. Koreksi racun Xenon Konsentrasi
racun
Xenon
~erben~uk
dan
jenuh
se~elah
reaktor beroperasi dalam peri ode ~er~en~u dan akan bila reaktor shu~ down. Konsen~rasi Xe akan meluruh reak~or shu~ down. Periode peluruhan
Xenon se~elah
melonjak se~elah shu~ down
mendeka~i 48 jam. setelah lebih dari periode ~ersebu~ konsentrasi racun Xenon dapa~ diabaikan. Oi dalam program TRIGAP, koreksi racun Xenon hanya diberikan elemen bakar yang selang operasinya Koreksi raeun Xenon diberikan
kepada
elemen-
lebih keeil dari 48 jam.
dengan memasukan
~anda 1
pad a
kode koreksi raeun di dalam da~a TRIGAP.INP. berikan bila koreksi raeun koreksi racun Xenon ~ersebu~ ~
~x
(P. T)
=
6.x
(T)
(1 -
Xenon adalah
f ( p> )
~idak
dan ~anda 0 didi ber ikan. Ben~uk
sebagai
beriku~
(11)
(12)
380
f"
dengan
=
P)
<
1 + C 1 + C P /p
o
P /P
(13) 0
ke~en~uan adalah
~XCP.T)
koreksi
besar
parame~er
oleh
difusi
Xenon adalah
besar koreksi parame~er
keadaan
Xenon
se~imbang
da1am
difusi
pad a day a nominal ~er-
hadap day a nol (~anpa Xe) pad a fraksi bakar T o ada1ah besar koreksi parame~er difusi da1am ~erhakeadaan Xe setimbang pada daya nominal
ada1ah
daya no1 pada fraksi bakar T 1 daya da1am sa~uan sel (kw)
ada1ah
daya nominal
dap keadaan P P
o
Pada
persamaan
(13)
yang
~ergantung
f(p
pada
stan~a
bakar.
raeun
Samarium
fungsi
kesetimbangan
reak~or
sedangkan
C adalah
pada ~ampang
1in~ang
Pad a paket program
dipersiapkan
3. Koreksi
merupakan
daya
~anta yang ~ergantung dan elemen
>
pada satuan sel (kw)
da1am
TRIGAP
adalah
Konsen~rasi
konstanta-kon-
file pus~aka TRIGAP.LIB.
iso~op
s~abil yang ~erben~uk
raeun Samarium
2 bulan
diabaikan
bila periode
program
sebagai
~idak beroperasi
TRIGAP.
konsentrasi ~idak ber-
akan jenuh bila dan raeun Samarium
reak~or dapa~
beriku~ -
1
T
ke~en~uan
difusi bakar ada1ah oleh difusi Sm besar elemen pada bakar fraksi dengan parame~er ~S(T) ) koreksi adalah ~sCT
dari hasil
operasi lebih keeil 2 bulan. Di da1am koreksi raeun Samarium dirumuskan
,D.SCT )
dengan
Xe
Samarium
mendeka~i pake~
kons-
mikroskopis
peluruhan iso~op produk fisi. oleh karena i~u raeun Samarium akan dominan bila reak~or lama operasi.
Xe
1
,D.sCT -
0 ) CT T 1 0
T ) o
(14)
381 t.erhadap
keadaan shut down dengan samarium
jenuh
ke-
adalah fraksi bakar dalam elemen bakar
or
~
racun Samarium pada daya nominal
s
(or) 1
adalah
besar
koreksi
parameter
racun Samarium antara daya nominal adaan shut down fraksi bakar or
Oi dal am paket program
dengan
oleh
difusi
t.erhadap ke-
Samarium
jenuh
pada
1
TRIGAP. koreksi
samarium
digunakan
kepada elemen ~akar yang lebih dari 2 bulan tidak pigunakan di dalam teras. Penggunaan koreksi Samarium dilakukan dengan memberikan
tanda 1 pada nomor batch elemen yang bersangkut.an
dan t.anda 0 diberikan bila koreksi Samarium
III. PERENCANAAN
Penentuan sebagai
t.idak digunakan.
DATA MASUKAN
fraksi bakar per elemen
memerlukan
dat.a awal
berikut Oaya reaktor Energi yang dibangkitkan Konfigurasi
teras reaktor
Rapat. daya rerata teras reaktor Unt.uk keperluan tersebut diatas. dipersiapkan awal sebagai data riwayat penggunaan
elemen
dat.a-dat.a
bakar
reaktor
yang disusun pada t.abel (4). Metode perhit.ungan fraksi per elemen dilakukan dengan
memasukkan
ke dalam file data TRIGAP.INP dengan
bakar
dat.a-dat.a di at.as.
format.
pemasukan
t.entukan sesuai dengan tabel (2). Oaya reakt.or diberikan suai dengan t.ingkat daya pada masing-masing
perioda
t.abel (4) dalam
daya
reaktor
t.iap-t.iapperioda
perioda pengoperasian berbeda-beda.
tidak
dapat
konfigurasi reaktor
yang
ope-
t.erakhir. Pada
dicantumkan
karena
t.eras. mempunyai
dengan
se-
operasi
reakt.or. Eksekusi. program dilakukan untuk t.iap perioda rasi dan diulang sampai perioda operasi
di-
t.ingkat. daya
di
banyak yang
382
Tabel
Ragam variabel ~asukan yang tersasun di dalam
;l~~en bak~r -.j·h" ~- ~.i P"n'v-"2.'"
~~_....
tipe
; - F ',-, _ •J
1"\'" -
L -
~'D •••'
~'.Jd"~11
el""'20 4!;;!U
I"U ,_~
-
1
""O"'''-g--
1_1Q1'.~.IoOIH"l.In ~I:'jwl ~aIUu.II_alt.!: 11_· .•.. <: bur"a'· '" "". --""
•
-'o~eo •••.~
I
~~b"···
"j'
. ./.' '-
~''';:Lt~iI
1._
U-~.j5 ~U~, tanpa burnable - b . -~ r,,[c;!\ ,,-~k'
e •. e,.(211 ...•. a.K:; ...;.,."~ '.In pen;~ayaa~ U-2~5 LV~, tanpa
~urnable
4,
-3293 3232 3284 1/3l198t p2riade li3/t979 b:tuar ( {da,i ,"~h(dari )jperi.!bahan teras perubahan --> ~e:
320B 3233 3224 3275 3216 3228 3278 3279 1487 .3218 3261 3282 3263 3289 5907 3271 3210 3288 3231 3281 3222 3209 3276 3270 3266 1486 3280 3223 3226 3227 32lt 3206 3220 3215 3272 32 3287 3213 3207 3204 3286 3212 6688 3292 1485 t7 IFI IE) {C} (D) 3268 3277 3203 3205 3230 3262 Dp.reaktor 5904 3221 3219 5903 3285 3214 5905 3283 3234 3264 3269 3290
3291
3267
pClsson
" ..~-,
li=i,i~an . ~n~UII~C.n
Tabel
!lW
ipe:JIbacaan
~_
U~a-""· u j¥ donga" ;. H ••.•. 1II u. ,. ..., It
·7fl;f1- ..r:i!_o.IIU4..'JW('.'''r_:'\ .•.tl.U.i.'-!Ju .• ~j'.lIl'-1 .1.'..,1.:', .•. - ..•-lal1 e'-~-o kaL-r TwT~u ~---a- .'odu-ga"'-~e- Ora-·u· 0 e;, ~B"--n dud •• 6~I"C. _~ 1\~1'1' h ••.•n UC'/.I~ ... t! ~~I II. \I o;;.O;:la 11 II~ III ".h\oJ,. U~)lljd. i pengkayaan
7 oJ
Tu,,",· a---'o
b-I"r
Program TRISAP file data ELEM.OAT
J= 1= 1,3 l,l60
telah terakumulasi sa.tuan deskripsi variabel e~e~2n bakar yang -,-,mOln E Ii21e~en ,J)dan i , for~at F fraksi bakarttt, 10.0,Fpenulisan 4.0,F tipe 12.0) nomor
no
ttt
3.
3260
(Bi
pDlssan
Riwayat
dengan e
kelDngsong
S~
Kelongsong
Al
"u~I all.J.UId -; ,. c...,. 5'" ~ It uenyan
1
2.H1eu
dengan
~Qnfigura5i
rlfildyat
teras
L9201
reaktor
3210 6739 3217 6726 5904
383
Lanjutan
Tabel
li31t981 t8;B/i983 ~·it·,C
4.
n
- 19/8/1983
~'}i\U18i 9543 935i 9543 (9) (B) -> 3285 9536 20.6910 3232 1486 3260 3203 3222 3215 1487 3215 3280 3260 3227 1486 3289 3231 1486 3291 3260 ·10 (F!-) -} 5903 EI 5905 5907 3293 3212 (Fi 3292 (t F} op.real:tcr 6328 32 i'1 3222
6/i/i982 -9351 2412/1983 28/7/1933 18/8/1983 (Bi (BI .3207 (!)i 30/8/1983 ·JI..U";24i8!19B3 24/2/1983 7i711983 24/4/1984 20/2/1984 30/8/1983 28/6/1984 7/9/1984 9543 9350 9354 3281 9349 3279 peri-2.1500 3272 ode 16.8Hl - 28/7/1983 6/111982 8/2/1984 -IF) IBI ID) IB) (Bj (C) iBi (01 iB) WI (C (8 iD IBi (E! IF 3267 28/6/1984 24/4/1984 6/11/1984 71711983 7/911964 -} -} -) 6688 keluar Di EI C) BI 3260 3232 9543 99354 543 9 9349 9535 9542 9354 543 350 4.00S7 3267 I 3293 9540 Idari m\1lh) 95363284 3291 22.0299 i0.8615 2.7571 8.4933 4.9101 2.2617 7.3935 0.5002 9537 (8 9543 3221 9349 F!3272 3283 0.1437 5.3004 32273208 3232 6/11/1984 13/3/1985 3227 3215 8/2/1984 2012/1984 9350 19/8/1983 24/8/19833272 3268 3261 3266 IC -} perubahan teras perubahan Idari --I-} kel rillayat
IF)
no T 'Z'lL
i
3264
3290
3205
IF) 3220
DI
O. 1437
384
Lanjutan
Tabel
4.
it -}
3218 3282
\.iii".;'; (;,,1 'J'J",!'.,i VII V·JJ \D -} Fi 15/3/1985 ..; -.J~-.J1 .,)'-,-.) 23/5/1985 13/3/1985 22/S/1986 '" 5/9/1985 5/8/1985 3232 3206 327i 3218 3217 loi (OJ 11/7/1985 J 0.6037 peri ode .MI1 23/5/1985 ID -;. 3220 3227 U: -;1513/1985 26/8/1986 IC ( EI -)Oi 26/8/1986 2/9 9353 3283 i1985 --23.9427 .~:.VJt:J 0.6.:1.3 0.6156 22/8i19S6 '3287 3278 9543 2i9l1985 5/9/1985 28/8/1986 {E (O (F (D {F tF to IE (t) IBi IC) lEi I (0) BI -} -) -;. -) -;. 3276 C) Ei [J) C; u} EI E: F} 3289( 3289 iEi Idari 9543 11i7/1985 --;;~. 518/1985 ~eluar (darii 3262 0.0002 lEi perubahan perubahan --) kei teras no 7ryC7 1485 3292 3260 3284 3203 1486 3212 3289 3293 3260 3291 3222 3262 3272 321'1 3289 3260 1486 3218 1487 3293 3212 32i9 3292 3284 3263 1486 3215 1485 3281 1487 IF) 3215 3291 op.reaHor 3281 3267 3215 'i:14~,
3226 9543 ri,..ayat
o
(;'h, 9543
.\lLV.\.
385
lanjutan
':!'iOi
1'1;;' ·)£.b/
7
~;{;7
4.
i u, ~~ ":;''1(,,\ 7-i'Fi .•'w .... IU' ode .J;" 28i8/1986 31/1011986 27/8/1987 10/11i1986 ... 5/11/1986 '" 9540 3231 9535 9340 9543 3297 (n\ (E) -21/11/1986 -31/10/1986 -10111/1986 5/1111986 30/9/1987 '~' 340 25/2/1987 9543 2/1/1987 {F) 27/11/1986 6.5133 (D} (D -} 2/1/1987 Fi 3204 .JJ. •.I." 30/9/1987 18/2i1987 --0.9593 4.5425 15/3/1988 (E} (Ci (S) (Bi (8) (8 (C 18/2/1988 -)3/8/1987 E} E) 21/11/1986 -27/11/1986 20/4/1987 .Ji.'J Li 23/3/1987 'JL.U! ...•. L.'I";U peri .J-'-'oJ '
.,JLU·,J
Tabel
{~
j
••'L,'oJl
23.1935 riNayat
1.15
2.4474
386
IV.
HASI L & KESI MPULAN
PEMBAHASAN
Hasil
perhi~ungan
bakar
reak~or
akhir
31 Desember
dalam
perhi~ungan.
sa~uan
rraksi bakar per elemen
Kar~ini.
MWH (mega
dari awal 1 mare~
1988 ~elah di~abelkan rraksi
adalah
rraksi
elemen
1979 sampai dengan pada ~abel (5). Di-
bakar per elemen dinya~akan
dalam
wa~~ jam) dan prosen susu~an U-235.
sar pada ~abel (5) dapa~ disimpulkan ~erjadi
pada
sebagai
Berda-
bahwa rraksi bakar yang
berikul
bak~r ~erlinggi
= 38.3085 MWH =
1.9913
X U-235
lerjadi pada elemen bakar ~ipe LEU rraksi
=
bakar ~erendah
1.6286 MWH = 0.2182 X U-235
~erjadi pada elemen bakar lipe STD rraksi
Selama bakar
= 20.7010 MWH/elemen
bakar rera~a
in~erval
wak~u pengoperasian
yang ~erben~uk kenaikan kenaikan
dia~as. kenaikan
rraksi
adalah sebagai beriku~
~er~inggi ~erendah
= 4.9183 MWH =
0.2556 X U-235
~erjadi pada elemen bakar ~ipe LEU = 1.6286 MWH = 0.2182 X U-235 ~erjadi pada elemen bakar lipe STD
kenaikan
rraksi bakar rera~a = 2.3114 MWH/elemen
Dari hasil-hasil rraksi masih
bakar
elemen
bila dibandingkan
maksimum
bakar
35 X
dan
rraksi bakarnya
masing-masing
elemen
~eras
sis ~erhadap bahwa
pake~
reaklor
dikelahui
bahwa
elemen bakar reaklor Kar~ini dengan ba~as prosenlase
50 X
FLIP dan LEU/STANDARD.
laju kenaikan dalam
lersebul dapal
pad a masing-masing
rendah
si bakar
perhi~ungan
masing-masing
rrak-
unluk ~ipe
Di~injau dari pad a harga
maka dapal
bakar nuklir masih
disimpulka~l dapa~
dipakai
bahwa di-
un~uk jangka waklu lama. Berdasar anali-
pake~ program TRIGAP dapa~ ini cukup baik dan erisien
diambil un~uk
besarnya rraksi bakar per elemen pada elemen Kar~ini secara ru~in.
kesimpulan
memperkirakan bakar
Reak~or
387
rabel
5.
Fraksi
bakar
Mulai Dihitung
7
,.,"
~7 'j8 <"'1 '?C; 1,q ~ 37 23 40 47 5 24 V" 48 29 11 c49 46 43 21 20 30 10
L.I.VVU
'j;
34
.. 28no .1'1 26
~tj~i 'it:; ~c.c::~ •• .• ''J.."J.•.25.2996 "' 5.7668 •• .. .. ••••• ~IUU . /UU '-, .,-.j.,-, L .,L'1 I• ~.)O.J U•••• ·JL....•. 7;:'jt:: '1 'iLL0.1600 7;'j~'i ":!'j'i1' 'Z'ji.., 1<j'iu f}7 'j; 'i'1..15.0670 ., 1'.0 LOO7 i\"\~ •• ~";'1"':' 7;";'H. no .jl...J.j .. LLj13 ~'jf7 '1 Q~C7 24.9532 25.2815 25.2000 1.4432 3205 (j 25.3947 24.9600 25. 27.20i5 4~.32 akhir 3267 3212 24.9487 3274 3266 25.5238 28.6026 2 3.0788 . 3267 3204 25.5555 28.6346 1.4884 .. 3 284 3277 3203 3207 3271 3229 34.6302 elemen tipe 36.7691 2.1389 0.1112 1.9113 .8001 dlula-mula fraksi -bakar fraksi -"akar kenai -bakar kan 3209 3276 25.2611 27.3618 27.6629 30.2'101 0.1248 3.0886 1.5745 .2974 .4139 1485 1487 3216 32i8 3210 3214 3260 3231 3269 3224 3227 3268 3220 3278 25.6166 n.7BM 25.3630 25.5034 25.0574 35.2664 35.2211 34.6619 25.0528 27.0996 25.5917 24.9532 25.0506 27.1245 25.2747 12.9645 25.4287 15.7087 15.4053 24.9848 15.4800 25.8855 28.6698 l 30.4855 27.4387 24.9733 28.4617 27.5284 27.7965 27.8348 30.1784 29.9615 Lt. 27.i279 28.62.33 37. 24.95.32 27.3842 27.7069 28.0106 37.1029 7. 7. 17.6i!4 15.5824 1. 15.4299 2.1000 0.1093 0.1538 0.1605 0.2531 0.0246 0.1611 0.1092 0.1091 0.1599 0.1175 0.1383 4.9109 3.0781 3.0991 2.40l2 3.0874 3.0769 0.1253 2.4098 3.0974 4.8689 2.1006 3.0986 2.0997 3.0791 v.1093 0.1252 3.1001 0.0053 0.0013 2.4017 2.6609 .• 2.1025 2.4011 2.1035 0.1024 0.0246 '0.9154 2.2605 0.7832 U-235 Kil4h 0.9414 0.8021 U-235 1.3455 1.5846 1.4101 1.4636 1.4879 1.99 1.5687 1.5700 1,4222 1 1.4309 1.4449 0.8010 1.4386 1.4402 0.6739 0.8165 0.7979 U-235 1.5574 11frak;i 1. li.3099 I 00 "'5~~ or.., 4,~95 {O"HJ .2987 .3218 .3320 .3184 .3025 .8308 .8017 .3023 .4086 .2971 .4099 .3138 .3151 .3257 'iqQi 4235 4795 4234 ~,200 en'i ':'Ou~ 3171 '10'-0 1864 13 ...,. 3206 3219 3262 25.0279 25.6008 25.0460 34.5645 25.3381 15.5140 15.3509 28.1280 27.3450 0.1195 2.3997 0.1092 0.109'1 0.1269 O. 0.1252 0.12C 2.3908 2.2990 0.1247 2.1144 2.4410 2.1148 2.4094 2.4019 2.1024 0.4090 7.8692 0.2998 0.9313 1.9431 0.8064 1199 .30iO .7967 .3151 C94 3019 3010 3234 35.3547 27.3548 27.6058 27.382i 2.4018 2.4016 0.1250 2.4058 1.4233 1.2971 1.3141 3213 3261 3230 27.3607 27.9645 2.4090 1.4536 1.3284 ~'17u 1.4868 1.4379 .3131 1.4223 28.1560 30.2036 27.6764 38.3085 28.1502 18.1098 0.1610 0.9139 ~wh 1. 1.4560 1.463.3 1.4263 1.4469 0.8047 .3021 .3019 4907 1486 3211 3264 3279 3270 36.9739 27.6904 37.3808 17.9159 2.4007 1.9286 1.9477 1. 1.9219 1.4398 113220 .3307 462 2971 4214 t24.9826 .8378 3208 4219 4350 25.5464 "'''''"Ii:' .•. 7;'::'-;i
"
ij.; ii.
per-elemen
1 Maret
1979
menggunakan
pada sid
eiemen
bakar
30 September
paket
program
'-1. ·.n..;!,.;,
••••
.JU·.J
REAKTOR
1988. TR!6AP.
V.
I. :;.)
KART iN!
388
Lanjutan
.J •
.J"
v L7
batch
7:;
D' '" 82 68 ;57 ..;no 64 66 i6 87
Tabei
5•
..f
6739 f*f28.5345 ~"O~ "7 ~7/0 no "Z?a~ :; t?~7 U-235 '!. 9350 3290 3288 3287 27.5801 1.2454 1.3294 3111 25.2226 23.9592 3292 5904 6710 9543 9351 3286 5905 9349 9537 9542 3282 6726 9352 6688 9541elemer1 28.6030 29.9734 37.5227 37.5114 27.0290 35.6425 l t17.7549 0.2182 2.4097 3.0588 2.1136 4.9183 2.3575 3.0984 2.1007 2.4099 0.0145 0.1092 O. 3.0051 3.6211 0.1099 3.5321 0.4704 2.1006 2.8955 2.9035 1.3278 1.3232 rr 1'\:';0 1. 1.7983 1.4832 1.2958 1.8395 1590 lBula-iIIul aksi 7430 25.0551 34.5962 25.5442 25.4558 15.6543 -bakar a -bakar at:hir kenaikan 1.8406 35.4091 28.1539 3.0988 0.1611 1.3099 25.2ul)i) 25.0551 5903 27.9857 1.4336 1.4547 25.5758 33.5275 fraksi -bakar 9536 9540 5907 3281 3284 9353 9539 9538 3280 9535 37.005'1 27.0576 27.3007 3.0787 2.1150 0.1116 0.0147 0.4094 0.4853 0.3890 0.3880 0.2556 0.0020 3.6295 0.4864 0.4795 0.4733 0.3846 2.9034 0.3691 0,4704 0.3891 2.1007 0.3449 0.3891 0.0150 0.1253 0.0019 0.485.) 2.9024 0.1600 2.8701 3.5101 0.1225 0.1103 0.0020 2.5740 1. 0.9229 0.8137 1.4868 IIwh 1.9504 1.5580 1.4065 1.4050 1.8527 1.9499 6286 1253 '1236 4191,);j 24.9283 •.rraksi )8ij/ 3289 9354 3283 1.3024 1.4635 3285
+ ----1636.7565
L •••.
0.1116 0.0145 0.0147 2.9034 2.9024 3.0551 3.6211 2.9024 2.8955 O.Oi47 3.6295 3.5778 2.8701 2.5740 2.9035 3.532i 3.5101 1.6286
+ ----mwh
1840.4724
.:.,
+ ----I1Iwh
20.3.7160
IIwh
389
UCAPAN TERIMA KASIH Sebagai penulis kami ~ak lupa mengucapkan ~erima kasih kepada Su~ar~o dan A. Suprijan~o selaku s~af ~eknisi Sub Bidang Bahan Bakar Reak~or. yang disamping melakukan pembukuan elemen bakar reak~or secara ru~in. ~elah dengan ~ekun mempersiapkan da~a riwaya~ konfigurasi ~eras. dan menjalankan TRIGAP. un~uk menen~ukan fraksi bakar per elemen.
ACUAN 1. TRIGAP A. Compu~er Programme for Research Reac~or
Calcu-
la~ions IBM. PC. version by I.Mele. M. Ravnik Ins~i~u~~e. Ljubljana. Yugoslavia.
S~efan
J.
2. IBM For~ran Compiler by Microsof~ IBM.Corp. Personal Compu~er PO Box 1328-C Boca Ra~on. Florida 33432.
TANYA ..lAWAB 1.
Dewanto
S
a. Baeaimana
menentukan fraksi bakar per eLemen sedanekan proeram menehitune fraksi bakar per zone ~ b. Apakah. pen8°aruh batane kendaL i diperhi tunekan daLCUTL perhitunean karena denean ada tidak adanya batane kendaLi maka kesaLah.an akan > 10 % ~ Hohon disebutkan da Lam. maka LGh
..lawaban
a.
Fraks i
bakar
masi ne-mas i ne
e Lemen di ten t ukan
membaei fraksi bakar per zone denean daLam zone tersebut dikaLikan koefisien eLemen bakar (c:J b.
Koreksi
batane
kendaL i
t idak
diperhi
denean
jW1'l.Lah. eLemen koreksi raeam tun80kan
karena
anaLisis hanya daLam. satu dimensi (ini spesifikasi paket proerarrO penambah.an koreksi batane kendaLi didaLam paket proeram ini kami rasa tidak menambah. keteLitian
