Studi Model Heksagonal MCNP5 Dalam Perhitungan Benchmark Fisika Teras HTR-10 - Zuhair Zuhair; Suwoto Suwoto; Piping Supriatna (Institut Teknologi Bandung, 2012)
Desain HTR memunculkan tantangan komputasi khusus yang berkaitan dengan penyelesaian problema fisika teras dan karakteristik termohidrolika. Streaming neutron dan heterogenitas ganda adalah salah satu bentuk tantangan fisika teras sedangkan aliran gas di sela-sela rongga kosong di antara bahan bakar pebble dan moderator pebble dalam teras grafit temperatur tinggi merupakan tantangan lain selain burn-up tinggi. Tujuan makalah ini adalah mendiskusikan penyelesaian problema fisika teras HTR dengan teknik pemodelan heksagonal MCNP5. Hasil perhitungan benchmark kritikalitas pertama memperlihatkan ketinggian teras kritis HTR-10 sebesar 127,1 cm yang diperoleh MCNP5 dengan ENDF/B-VII berada dalam rentang perhitungan Haceteppe University Turki, INET Cina dan MIT USA. Komparasi yang dibuat dengan data eksperimen (ketinggian kritis = 123,06 cm) menunjukkan bahwa MCNP5 merefleksikan model yang cukup baik dan presisi dengan rasio C/E = 1,03283. Hasil perhitungan problema benchmark untuk mengevaluasi koefisien reaktivitas temperatur pada 20 oC, 120 oC dan 250 oC dalam teras penuh memperlihatkan keff yang diprediksi MCNP5 lebih dekat dengan estimasi TRIPOLI4. Tidak tersedianya data eksperimen benchmark koefisien reaktivitas temperatur HTR-10 menyebabkan validasi benchmark experiment to code tidak dapat dilakukan untuk membuktikan model simulasi yang paling baik. Dari analisis dapat disimpulkan bahwa metodologi pemodelan ini, yang mempertimbangkan zona eksklusif untuk mengkompensasi kontribusi pebble-pebble parsial, menjustifikasi aplikasi MCNP5 untuk analisis reaktor pebble bed lainnya. Kata-kunci: Model heksagonal, Benchmark fisika teras, HTR-10, MCNP5, ENDF-B-VII. Â MCNP5 Hexagonal Model Studies in Benchmark Calculation HTR-10 Core Physics Abstract Design of HTR raises special computational challenges associated with solving problems in core physics and thermalhydraulics characteristics. Neutron streaming and double heterogenity is one of core physical challenges while the gas flow on the sidelines of an empty cavity between the fuel and moderator pebbles in the high-temperature graphite core is another challenge in addition to high burn-ups. The purpose of this paper is to discuss the solving of HTR core physics problems with MCNP5 hexagonal modeling techniques. The results of the first criticality benchmark calculations show the critical height of the HTR-10 core of 127.1 cm obtained by MCNP5 with ENDF/B-VII is in the calculation range of Haceteppe University Turkey, INET China and MIT USA. Comparison which is made with experimental data (critical height = 123.06 cm) indicates that MCNP5 reflect a fairly good and precision model with the ratio of C/E = 1.03283. The results of the calculation of benchmark problems to evaluate the temperature coefficient of reactivity at 20 oC, 120 oC and 250 oC in full core shows the MCNP5 predicted keff is close to the TRIPOLI4 estimation. The unavailability of HTR-10 temperature reactivity coefficient benchmark experimental data causes validation of benchmark experiment to code can not be done to prove the best simulation model. From the analysis it can be concluded that this modeling methodology, which considers the exclusive zone to compensate the partial pebbles contribution, justify the MCNP5 application for the analysis of other pebble bed reactors. Keywords: Hexagonal model, Core physics benchmark, HTR-10, MCNP5, ENDF-B-VII.