Jati Susilo
PTKRN - BATAN

Published : 2 Documents Claim Missing Document
Claim Missing Document
Check
Articles

Found 2 Documents
Search

FUEL BURN-UP DISTRIBUTION AND TRANSURANIC NUCLIDE CONTENTS PRODUCED AT THE FIRST CYCLE OPERATION OF AP1000 Jati Susilo; Jupiter Sitorus Pane
JURNAL TEKNOLOGI REAKTOR NUKLIR TRI DASA MEGA Vol 18, No 2 (2016): Juni 2016
Publisher : Pusat Teknologi Dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (754.171 KB) | DOI: 10.17146/tdm.2016.18.2.2665

Abstract

ABSTRACT FUEL BURN-UP DISTRIBUTION AND TRANSURANIC NUCLIDE CONTENTS PRODUCED AT THE FIRST CYCLE OPERATION OF AP1000. AP1000 reactor core was designed with nominal power of 1154 MWe (3415 MWth), operated within life time of 60 years and cycle length of 18 months. For the first cycle, the AP1000 core uses three kinds of UO2 enrichment, they are 2.35 w/o, 3.40 w/o and 4.45 w/o. Absorber materials such as ZrB2, Pyrex and Boron solution are used to compensate the excess reactivity at the beginning of cycle. In the core, U-235 fuels are burned by fission reaction and  produce energy, fission products and new neutron. Because of the U-238 neutron absoption reaction, the high level radioactive waste of heavy nuclide transuranic such as Pu, Am, Cm and Np are also generated. They have a very long half life. The purpose of this study is to evaluate the result of fuel burn-up distribution and heavy nuclide transuranic contents produced by AP1000 at the end of first cycle operation (EOFC). Calculation of ¼ part of the AP1000 core in the 2 dimensional model has been done using SRAC2006 code with the module of COREBN/HIST. The input data called the table of macroscopic crossection, is calculated using module of PIJ. The result shows that the maximum fuel assembly (FA) burn-up is 27.04 GWD/MTU, that is still lower than allowed maximum burn-up of 62 GWD/MTU.  Fuel loading position at the center/middle of the core will produce bigger burn-up and transuranic nuclide than one at the edges the of the core. The use of IFBA fuel just give a small effect to lessen the fuel burn-up and transuranic nuclide production. Keywords: Fuel Burn-Up, Transuranic, AP1000, EOC, SRAC2006   ABSTRAK DISTRIBUSI BURN-UP DAN KANDUNGAN NUKLIDA TRANSURANIUM YANG DIHASILKAN BAHAN BAKAR PADA SIKLUS OPERASI PERTAMA TERAS AP1000. Reaktor AP1000 didesain dengan daya nominal 1154 MWe (3415 MWth), mampu beroperasi selama umur reaktor sekitar 60 tahun dan memiliki panjang tiap siklus sekitar 18 bulan. Pada siklus operasi pertama, teras AP1000 menggunakan tiga jenis pengkayaan bahan bakar UO2 yaitu 2,35 w/o, 3,40 w/o dan 4,450 w/o. Penyerap neutron ZrB2, Pyrex dan larutan Boron digunakan sebagai kompensasi reaktivitas lebih pada awal siklus. Di dalam teras reaktor, bahan bakar U-235 mengalami pembakaran melalui reaksi fisi yang akan menghasilkan energi, produk fisi dan neutron baru. Karena adanya reaksi serapan neutron oleh U-238 maka reaktor juga menghasilkan limbah radioaktif tingkat tinggi berupa nuklida transuranium yang mempunyai waktu paruh sangat panjang seperti Np, Pu, Am, dan Cm. Dalam penelitian ini dilakukan analisis hasil perhitungan distribusi burn-up bahan bakar dan kandungan nuklida transuranium yang dihasilkan oleh teras AP1000 saat akhir siklus operasi pertama. Perhitungan model geometri 2 dimensi teras AP1000 bentuk ¼ bagian dilakukan dengan paket program SRAC2006 modul COREBN/HIST. Sedangkan input data berupa tabel tampang lintang makroskopik diperoleh dari perhitungan dengan modul PIJ. Hasil prhitungan menunjukkan bahwa burn-up perangkat bahan bakar (Fuel Assembly, FA) tertinggi  adalah sebesar 27,04 GWD/MTU dan ini masih jauh lebih rendah dari batas maksimum burn-up yang diijinkan yaitu 62 GWd/MTU. Posisi pemuatan perangkat bahan bakar di bagian tengah teras akan menghasilkan burn-up dan nuklida transuranium yang lebih besar dibandingkan dengan ditepi teras. Penggunaan bahan bakar Integrated Fuel Burnable Absorber hanya sedikit berpengaruh terhadap penurunan burn-up dan nuklida transuranium yang dihasilkan. Kata kunci: Fuel burn-up, kandungan nuklida transuranium, AP1000, siklus operasi pertama, SRAC2006 
VERIFICATION TO THE RSG-GAS FUEL DISCHARGE BURN-UP USING SRAC2006 MODULE OF COREBN/HIST Jati Susilo; Tagor Malem Sembiring; M Imron; Geni Rina Sunaryo
JURNAL TEKNOLOGI REAKTOR NUKLIR TRI DASA MEGA Vol 20, No 1 (2018): Februari 2018
Publisher : Pusat Teknologi Dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (4760.282 KB) | DOI: 10.17146/tdm.2018.20.1.4041

Abstract

For 30 years operation, some of the modifications to the RSG GAS core has been done, that are changes included the type of fuel from U3O8-Al to U3Si2-Al with the same density 2.96 gU/cc, the loading pattern of standard fuel elements/fuel control elements from 6/1 & 6/2 to 5/1 pattern, and in core fuel management calculation tool has been change from IAFUEL to BATAN-FUEL. To obtain an extension of the operating license for the next 10 years, the RSG-GAS Periodic Safety Assessment Document is need to prepared. According to the Regulatory Body Chairman Regulation No. 2 2015, RSG-GAS safety assessment should be done independently. As part of this assessment the fuel discharge burn-up must be estimated. In this research, to ensure that the misposition of fuel element in the core has not occurred, the investigation to the document operating report related the fuel placement has been done. Therefore, by using 78th to 93rd operation data, verify of the fuel discharge burn-up of the RSG-GAS has been performed by using SRAC2006 module of COREBN/HIST. In addition, the results of these calculations are also made comparative with the operating report data that is calculated by using BATAN-FUEL. Maximum fuel discharge burn-up (57.73% of U-235) was verified still under permissible value determined by the regulatory body (<60% of U-235). Maximum differences value between two computer codes was about 2.12 % of U-235 (3.80%) that is fuel at the B-7 position. Fuel discharge burn-up of RSG-GAS showed almost the same value for each the operation cycle, range of 1.52% of U-235. So it can be concluded that the RSG-GAS core operation over the last ten years was in good fuel management performance, in accordance with the design. BATAN-FUEL has been comformed well enough with COREBN/HIST. Keywords: Discharge Burn-Up, RSG-GAS, COREBN/HIST, BATAN-FUEL Verifikasi Terhadap Burn-Up Buang Bahan Bakar Teras RSG-GAS Menggunakan SRAC2006 Modul COREBN/HIST. Selama 30 tahun beroperasi, RSG-GAS telah mengalami perubahan modifikasi antara lain jenis bahan bakar dari U3O8-Al menjadi U3Si2-Al dengan kerapatan sama 2,96 gU/cc, pola pemuatan bahan bakar standar/elemen kendali dari pola 6/1 & 6/2 menjadi pola 5/1, dan alat perhitungan manajemen bahan bakar IAFUEL dengan BATAN-FUEL. Untuk memperoleh perpanjangan ijin operasi selama 10 tahun ke depan, maka perlu disiapkan dokumen Penilaian Keselamatan Berkala RSG-GAS. Berdasarkan PerKa BAPETEN No. 2 Tahun 2015, maka penilaian keselamatan RSG-GAS harus dilakukan secara independen. Salah satu parameter yang perlu diverifikasi adalah nilai bahan bakar buang. Dalam penelitian ini, dilakukan investigasi terhadap dokumen Laporan Operasi untuk memastikan bahwa tidak terjadi kesalahan penempatan bahan bakar. Selanjutnya, berdasarkan data siklus operasi teras ke 78 sampai dengan 93, dilakukan verifikasi nilai burn-up buang bahan bakar RSG-GAS dengan menggunakan SRAC2006 modul COREBN/HIST. Selain itu, hasil perhitungan tersebut juga dilakukan komparasi dengan data laporan operasi yaitu data hasil perhitungan menggunakan BATAN–FUEL. Fraksi bakar buang bahan bakar terbesar (57,73% U-235) terverivikasi masih di bawah nilai limit yang ditetapkan oleh badan pengawas (<60% U-235). Perbedaan hasil perhitungan terbesar kedua program computer sebesar 2,12% U-235 (3,80%) yaitu pada posisi B-7. Fluktuasi burn-up buang bahan bakar menunjukkan nilai yang hampir sama untuk tiap-tiap siklus operasi, jarak (range) sebesar 1,52% U-235. Sehingga dapat disimpulkan bahwa operasi teras RSG-GAS selama sepuluh tahun terakhir menunjukkan performa manajemen bahan bakar yang baik, sesuai desain. BATAN-FUEL telah terkonfirmasi cukup baik dengan COREBN/HIST. Kata kunci: Burn-up buang, RSG-GAS, COREBN/HIST, BATAN-FUEL