K.A. Sudjatmi
Pusat Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri – BATAN

Published : 3 Documents Claim Missing Document
Claim Missing Document
Check
Articles

Found 3 Documents
Search

PENGARUH NILAI BAKAR TERHADAP INTEGRITAS KELONGSONG ELEMEN BAKAR TRIGA 2000 K.A. Sudjatmi
JURNAL TEKNOLOGI REAKTOR NUKLIR TRI DASA MEGA Vol 13, No 3 (2011): Oktober 2011
Publisher : Pusat Teknologi Dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (337.083 KB)

Abstract

Bentuk elemen bakar reaktor TRIGA Bandung adalah silinder padat yang merupakan campuran homogen paduan uranium dan zirkonium hidrida. Pada saat reaktor beroperasi, suhu elemen bakar akan bertambah, akibatnya akan menaikan tekanan gas-gas yang ada di dalam kelongsong elemen bakar. Tekanan gas yang timbul dalam kelongsong elemen bakar merupakan penjumlahan tiga komponen tekanan yaitu tekanan akibat udara yang terperangkap antara kelongsong dengan bahan bakar, tekanan oleh gas hasil fisi yang terbentuk dari elemen bakar dan tekanan yang berasal dari pemisahan hidrogen dari paduan zirkonium hidrida. Gas hasil fisi yang terbentuk oleh bahan bakar sebanding dengan besarnya fraksi bakar oleh setiap elemen bakar dalam teras reaktor. Semakin besar fraksi bakar elemen bakar, semakin besar gas gas hasil fisi yang dihasilkannya, akibatnya semakin besar tekanan di dalam kelongsong yang disebabkan oleh gas gas hasil fisi tersebut. Perhitungan jumlah gas-gas hasil fisi dalam kelongsong yang merupakan fungsi dari nilai bakar dilakukan dengan menggunakan program ORIGEN-2. Program ORIGEN-2 adalah kode komputer yang banyak digunakan untuk menghitung hasil fisi, peluruhan dan pengolahan bahan radioaktif. Tampang lintang, presentase timbulnya hasil fisi, data peluruhan, dan data lainnya yang diperlukan disediakan dalam pustaka data selama eksekusi program. Dari hasil perhitungan dapat disimpulkan bahwa tekanan gas yang diakibatkan oleh gas hasil fisi adalah 4,13 10-3 psi dan tekanan gas yang diakibatkan udara yang terjebak di dalam kelongsong adalah 56,6 psi, yang mengakibatkan tegangan pada kelongsong sebesar 2080 psi dan nilai ini jauh lebih kecil dari setengah tegangan luluh bahan kelongsong sebesar 12.000 psi pada temperatur 750 oC atau sekitar 40.000 psi pada temperatur 138 oC. Akhirnya dapat disimpulkan bahwa dilihat dari sisi nilai bakar, maka elemen bakar layak digunakan sampai mencapai nilai bakar maksimum.Kata kunci : TRIGA, nilai bakar, elemen bakar, kelongsong. Bandung TRIGA reactor fuel element, which is a homogeneous mixture of uranium and zirconium hydride alloy shaped solid rod. At the time of reactor operation, the fuel temperature will increase with increasing high-power reactor, which will consequently increase the pressure of the gases that exist in the cladding. Pressures that arise in the fuel cladding is the sum of three components of the pressure, there are due to trapped air between the fuel cladding, fission gas pressure by forming and pressure stemming from the separation of hydrogen from zirconium hydride alloy. Fission gases generated by fuel depends on fuel burnup. The larger the value of a fuel burn, the greater the gaseous fission gases produced, consequently the greater the pressure inside the cladding caused by fission gas. The calculation of the amount of fission gases in the cladding which is a function of the fuel carried by using the program ORIGEN-2. ORIGEN-2 is a widely used computer code for calculating the build up, decay and processing of radioactive materials. The cross sections, fission product yields, decay data, decay photon data are either hard wired in the program or are made available as data libraries during the execution of the code. From the calculation results can be concluded that the gas pressure caused by fission gas is very small (4.13 10-3 psi) compared to the gas pressure caused by air trapped in the cladding that is equal to 56.6 psi, which resulted the cladding stres at 2080 psi. To ensure the integrity of fuel element cladding, the stress that occurs in the fuel cladding must be less than half the yield stress of cladding material, 12,000 psi at a temperature of 750 °C or about 40,000 psi at a temperature of 138 oC. It can be concluded that from the side of the fuel, then the fuel possible for use until the fuel burnup reaches a maximum value, in other words, the age of the fuel does not depend on the burnup of the fuel element. Keywords : TRIGA, burnuup, fuel element, cladding.
PENGARUH KONSENTRASI ZrO2 TERHADAP KORELASI PERPINDAHAN PANAS NANOFLUIDA AIR-ZrO2 UNTUK PENDINGIN REAKTOR K.A. Sudjatmi; K. Kamajaya; Efrizon Umar
JURNAL TEKNOLOGI REAKTOR NUKLIR TRI DASA MEGA Vol 15, No 3 (2013): Oktober 2013
Publisher : Pusat Teknologi Dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (617.068 KB)

Abstract

Sejalan dengan perkembangan konsep keselamatan pasif pada sistem keselamatan PLTN, maka sistem perpindahan panas konveksi alam memegang peranan penting. Pemakaian nanofluid sebagai fluida pendingin pada sistem keselamatan nuklir dapat digunakan pada Sistem Pendingin Teras Darurat dan Sistem Pendingin Pengungkung Luar Reaktor. Beberapa peneliti telah melakukan studi desain konseptual aplikasi nanofluid untuk meningkatkan keselamatan AP1000 dan sistem pendingin teras darurat pada reaktor daya eksperimen. Penerapan nanofluida juga mulai dikembangkan melalui hasil penelitian perpindahan panas konveksi alamiah pada sub-buluh dengan nanofluida sebagai fluida kerjanya sangat dibutuhkan. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pengaruh perubahan konsentrasi ZrO2 terhadap korelasi perpindahan panas konveksi alamiah dengan pendekatan eksperimental. Data eksperimental yang diperoleh digunakan untuk mengembangkan korelasi umum empirik perpindahan panas konveksi alamiah. Metode penelitian dengan menggunakan alat uji sub-buluh vertikal dengan geometri segitiga dan segiempat menggunakan air dan nanofluida air-ZrO2 sebagai fluida kerjanya. Konsentrasi nanopartikel dalam larutan yang digunakan sebesar 0,05 %, 0,10% dan 0,15 % dalam persen berat. Hasil penelitian menunjukan bahwa untuk bilangan Rayleigh yang sama, kemampuan pemindahan kalor oleh nanofluida air-ZrO2 lebih baik dari pada pemindahan kalor oleh air. Namun peningkatan konsentrasi nanofluida tidak selalu mendapatkan kemampuan pemindahan kalor yang lebih baik.Kata kunci: nanofluida air-ZrO2, konveksi alamiah, sub-buluh segitiga, sub-buluh segi segiempat In line with the development of the passive safety concept for the safety systems of nuclear power plants, the natural convection heat transfer system plays an important role. The nanofluid as coolant fluid on nuclear safety system can be used in Emergency core cooling system and in reactor coolant system confinement. Several researchers have studied the conceptual design of nanofluid applications to improve the safety of the AP1000 and the emergency core cooling system at reactor power experiments. Application of nanofluid also began to be developed through the research of natural convection heat transfer in sub-channel. This study aimed to determine the effect of changes in the concentration of ZrO2 on natural convection heat transfer correlation with experimental approaches. The experimental data obtained is used to develop a general empirical correlation of heat transfer of natural convection. Research methods using test equipment vertical sub-channel with triangular and rectangular geometry using water and nanofluid water ZrO2. The concentration of nanoparticles in the solution used by 0.05 %, 0.10 % and 0.15 % in weight percent. The results showed that for the same Rayleigh number, the heat removal capability by nanofluid water-ZrO2 better than the transfer of heat by water. However, increasing the concentration of nanofluid not always get heat removal capability better.Keywords: water-ZrO2 nanofluid, natural convection, triangular sub-channel, rectangular sub-channel
PERHITUNGAN SUHU ELEMEN BAKAR REAKTOR TRIGA 2000 DALAM TABUNG SIPPING TEST MENGGUNAKAN CFD K.A. Sudjatmi
JURNAL TEKNOLOGI REAKTOR NUKLIR TRI DASA MEGA Vol 15, No 1 (2013): Pebruari 2013
Publisher : Pusat Teknologi Dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (630.965 KB)

Abstract

Telah dihitung suhu elemen bakar pada perangkat sipping test reaktor TRIGA 2000 Bandung. Perhitungan perlu dilakukan untuk memastikan bahwa suhu elemen bakar masih dibawah atau pada batas suhu elemen bakar yang diizinkan pada saat reaktor beroperasi, sehingga dapat dipastikan bahwa pada pelaksanaan pengujian dengan menggunakan perangkat ini, suhu masih dalam batas keselamatan. Perhitungan dilakukan dengan membuat model tabung sipping test berisi elemen bakar yang dikelilingi oleh 9 buah elemen bakar, sesuai dengan posisi tabung sipping test di teras reaktor, dengan menggunakan GAMBIT. Dimensi model disesuaikan dengan dimensi tabung dan elemen bakar dalam teras reaktor TRIGA 2000 Bandung. Pengoperasian sipping test untuk tiap elemen bakar dilakukan selama 30 menit pada daya 300 kW. Perhitungan dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Computational Fluid Dynamics (CFD) dan sebagai inputan disesuaikan dengan parameter reaktor TRIGA 2000. Simulasi dilakukan pada pengoperasian dari 30, 60, 90, 120 150, 180 sampai 210 menit. Hasil perhitungan menunjukan bahwa suhu pusat bahan bakar dalam tabung sipping test sebesar 236,06 oC, sedangkan suhu dinding elemen bakar adalah sebesar 87,58 oC. Suhu maksimum pusat bahan bakar reaktor TRIGA 2000 pada operasi normal adalah 650 oC, dan tidak diizinkan terjadinya pendidihan di dalam teras reaktor. Jadi dapat disimpulkan bahwa pengoperasian perangkat sipping test masih sangat aman karena suhu bahan bakar berada dibawah batasan suhu bahan bakar yang diizinkan pada kondisi operasi normal demikian juga suhu dinding elemen bakar masih dibawah suhu didih air.Kata kunci: sipping test, TRIGA, elemen bakar, CFD It has been calculated the fuel element temperature in the sipping test of Bandung TRIGA 2000 reactor. The calculation needs to be done to ascertain that the fuel element temperatures are below or at the limit of the allowable temperature fuel elements during reactor operation, ensuring that the implementation of the test by using this device, the temperature is still within safety limits. The calculation is done by making a model sipping test tubes containing a fuel element surrounded by 9 fuel elements, according to the position sipping test tubes in the reactor core, by using Gambit. Dimensional model adapted to the dimensions of the tube and the fuel element in the reactor core of Bandung TRIGA 2000 reactor. Sipping test Operation for each fuel element performed for 30 minutes at 300 kW power. Calculations were performed using CFD software and as input adjusted parameters of TRIGA 2000 reactor. Simulations carried out on the operation of the 30, 60, 90, 120 150, 180 and 210 minutes. The calculation result shows that the temperature of the fuel in tubes sipping test of 236,06 oC, while the temperature of the wall is 87,58 oC . The maximum temperature in the fuel center of TRIGA 2000 reactor in normal operation is 650 oC, and the boiling is not allowed in the reactor. So it can be concluded that the operation of the sipping test device are is very safe because the fuel center temperature is below the temperature limits the allowable fuel under normal operating conditions as well as the fuel element wall temperature is below the boiling temperature of water. Keywords: sipping test, TRIGA, fuel element, CFD