Basic Professional Training Course on Nuclear Installation 18 Maret 2014

1. Aspek Netronik ReaktorNuklir Basic Professional Training Course on Nuclear Installation 18 Maret 2014

2. BIODATA Nama : Ismail TTL : Jakarta, Juni 1970 Unit : Pusat PengkajianSistem & TeknologiPengawasanInstalasi Bahan danNuklir (P2STPIBN) Jabatan : KepalaBidangPengkajianReaktorDaya Profesi : Analis Keselamatan Reaktor Nuklir (Netronik) Pendidikan : 1) S1, Fisika-FMIPA, Institut Teknologi Bandung (1995) 2) S2, Teknik Nuklir, Tokyo Institute of Technology, Jepang (2003) 3) S3, Teknik Nuklir, Tokyo Institute of Technology, Jepang (2007) Pengalaman Profesi/Kompetensi : 1) Penelitian HTGR (Prismatic) selama studi S2 & S3 2) Kolaborasi Penelitian HTGR dengan Tim Peneliti HTTR-JAEA 3) Presentasi tentang HTGR di beberapa Konferensi (Nasional & Internasional ) 4) Mempublikasi lebih dari 10 Makalah Ilmiah (Nasional & Internasional) tentang AWCR, FBR, HTGR di Jurnal dan Prosiding

3. Materi • Pendahuluan • Konsep & Definisi • ReaksiNetron, Evolusi Netron • Flux Netron, Tampang Lintang, LajuReaksi, • Daya,Perioda,FraksiBakar, Reaktivitas, • ReaktivitasLebih, KoefisienReaktivitas, • BatangKendali, DistribusiDaya, Xenon • PanasPeluruhan

4. TahukahAnda ? ? = ? ≠

5. Pendahuluan Nuclear Power Plant

6. Pendahuluan

7. RX Daya Panas Reaksi RX Riset Pendahuluan n Reaktor Nuklir n

8. GCFR LMFBR LWR HTGR Gas Cooled Water Moderated Fast HWR MSR Liquid-Metal Cooled Graphite Moderated Thermal Pendahuluan Netron

9. Penangkapan Netron Pendahuluan

10. Reaksi Fisi Berantai Pendahuluan

11. Pendahuluan Populasi Netron Number of neutron in one generation k = Kritikalitas Number of neutron in preceding generation

12. Pendahuluan Populasi Netron k Kritikalitas

13. Pendahuluan Populasi Netron k > 1 superkritis k Kritikalitas k = 1 kritis k < 1 subrkritis

14. Pendahuluan Populasi Netron k infinite volume k Kritikalitas finite volume keff

15. Konsep & Definisi

16. Reaksi Netron

17. Evolusi Netron

18. Fluks Netron

19. Fluks Netron

20. Tampang Lintang   tangkapan radiatif f  fisi a  absorpsi (serapan) s  scattering (hamburan) Mikroscopis XS  Makroscopis

21. Tampang Lintang Tampang lintang berbagai bahan bakar untuk neutron termal

22. Tampang Lintang 235U

23. Tampang Lintang 238U

24. Laju Reaksi

25. Daya Reaktor

26. Perioda reaktor adalah waktu yang diperlukan agar daya reaktor (fluks netron) berubah dengan kelipatan eksponensialnya, atau sebesar 2,718. Perioda Reaktor

27. prompt delayed Perioda Reaktor ( Peran delayed neutron dalam operasi reaktor ) n

28. Fraksi Bakar Fraksi Bakar (Burnup, fuel utilization) : Ukuran jumlah bahan bakar nuklir yang telah dimanfaat kan (fisi & transmutasi) dan menghasilkan energi panas Burnup Rate

29. Fraksi Bakar Burnup Unit

30. Fraksi Bakar Fuel Burnup

31. Fraksi Bakar Burnup Effects (1) Akumulasi Produk Fisi Populasi netron menurun Menggerakkan batang kendali (2) Nilai eff mengecil Perioda reaktor meningkat Menyisipkan reaktivitas (3) Densitas moderator berkurang Kemampuan moderasi menurun Menggerakkan batang kendali (Shim Rods)

32. Reaktivitas ( Rasio populasi netron dalam fungsi waktu )

33. Reaktivitas Lebih ( Excess Reactivity ) Reaktivitas lebih (teras reaktor) adalah reaktivitas positif yang tersedia (didesain) dalam teras reaktor ketika seluruh batang kendali dikeluarkan dari teras. Ketentuan harus tersedianya kelebihan reaktivitas ini dalam sebuah reaktor bertujuan untuk menyeimbangkan burnup dan akumulasi produk fisi (yang bersifat racun bagi netron) selama operasi. Reaktivitas lebih dalam reaktor yang siap beroperasi dan terisi bahan bakar baru (fresh fuel), diimbangi oleh batang kendali (shim and regulating rods) atau dengan menambahkan boron ke pendingin reaktor.

34. Koefisien Reaktivitas ( Parameter perubahan reaktivitas pada sistem reaktor )

35. Koefisien Reaktivitas Koefisien Suhu Bahan Bakar (Doppler Coeff.) Koefisien Suhu Moderator Koefisien Void Koefisien daya

36. Koefisien Reaktivitas Koefisien Suhu Bahan Bakar (Doppler Coeff.)

37. Koefisien Reaktivitas Koefisien Suhu Bahan Bakar (Doppler Coeff.)

38. Koefisien Reaktivitas (b) Koefisien Suhu Moderator

39. Koefisien Reaktivitas (b) Koefisien Suhu Moderator

40. Koefisien Reaktivitas (b) Koefisien Suhu Moderator Reaktor harus didesain memiliki moderator-to-fuel ratio (Nm/Nu) sedemikian sehingga under moderated. Agar saat daya reaktor dinaikkan (suhu moderator naik) akan mengakibatkan kerapatan moderator turun dan nilai moderator-to-fuel ratio mengecil. Pada daerah under moderated, mengecilnya Nm/Nu akan menyebabkan nilai keff mengecil atau naiknya daya memberikan reaktivitas umpan balik negatif, sehingga reaktor lebih selamat saat dinaikkan dayanya.

41. Koefisien Reaktivitas (c) Koefisien Void

42. Koefisien Reaktivitas (d) Koefisien Daya

43. Batang Kendali

44. Efek batang kendali pada distibusi fluks neutron ke arah radial Batang Kendali (c) Efektivitas Fungsi (Posisi)

45. Distribusi Daya ( Pengaruh Reflektor )

46. Distribusi Daya ( Pengaruh Pengayaan Bahan Bakar )

47. Distribusi Daya ( Pengaruh Batang Kendali )

48. Xenon-135 adalah unsur yang memiliki tampang lintangserapan neutron termal sangat besar, yaitu sekitar 2,65x106 barns, bila dibandingkan dengan tampang lintang fisi Uranium-235 yang hanya 584,4 barns. Besarnya tampang lintang serapan Xenon-135 di atas memberikan dampak negatif terhadap reaktivitas teras, karena kemungkinan terserapnya neutron termal oleh Xenon-135 sangat besar. Produk Fisi Decay Xenon 5% 135Xenon 95%

49. Xenon ( Konsentrasi Xenon Selama Operasi Reaktor )

50. Xenon ( Perubahan Reaktivitas Xenon Pasca Shutdown )