STUDI PARAMETER BURNUP SEL BAHAN BAKAR BERBASIS THORIUM NITRIDE PADA REAKTOR CEPAT BERPENDINGIN HELIUM

Ridha Mayanti; Menik Ariani; Fiber Monado

doi:10.21009/03.SNF2017.02.TPN.01

Ridha Mayanti Program Studi Magister Fisika, Pascasarjana Universitas Sriwijaya, Jl. Padang Selasa 542, Palembang, Sumatera Selatan
Menik Ariani Jurusan Fisika FMIPA, Universitas Sriwijaya, Kampus Indralaya, Ogan Ilir, Sumatera Selatan
Fiber Monado Jurusan Fisika FMIPA, Universitas Sriwijaya, Kampus Indralaya, Ogan Ilir, Sumatera Selatan

DOI: https://doi.org/10.21009/03.SNF2017.02.TPN.01

Abstract

Abstrak

Thorium dapat dijadikan alternatif bahan bakar nuklir. Namun, karena thorium alam tidak memiliki isotop fisil maka pada tahap awal pembakaran perlu ditambahkan nuklida fisil seperti Pu-239. Penelitian ini menyajikan studi parameter hasil dari perhitungan sel bahan bakar berbasis thorium dengan atau tanpa penambahan plutonium-239. Fraksi volume sel yang digunakan yaitu 65% fuel, 10 % stainless steel sebagai cladding dan 25% helium sebagai coolant. Parameter yang dihitung adalah faktor multiplikasi efektif (k_eff), faktor multiplikasi infinite (k_inf), rasio konversi dan perubahan densitas nuklida hasil dari reaksi fisi sepanjang waktu burnup bahan bakar. Beberapa parameter neutronik hasil perhitungan sel dapat menunjukkan pengaruh dari penambahan plutonium-239 terhadap tingkat kekritisan reaktor.

Kata-kata kunci: Sel bahan bakar, thorium, plutonium, burnup

Abstract

Thorium can be used as an alternative nuclear fuel. However natural thorium (thorium-232) has no fissile isotope, so in the early stages of burning should be added fissile nuclides such as Plutonium-239. This study presents the results of a parameter study of calculation thorium-based fuel cells with or without addition of plutonium-239. The volume fraction of cells used is 65% fuel, 10% stainless steel as a cladding and 25% helium as the coolant. Neutronic parameters calculated was the effective multiplication factor (k_eff), infinite multiplication factor (k_inf) and nuclide density changes as the result from the fission nuclides over time burnup fuel. Those parameters indicated the influence of plutonium-239 addition to the level of critical reactor.

Keywords: Fuel cell, thorium, plutonium, burnup.