e-Repository BATAN

Advanced Search

PEMODELAN DAN SIMULASI KINERJA PIN UJI BAHAN BAKAR PWR DENGAN UO2 DIPERKAYA

Mutiara, Etty and Dewayatna, Winter and Yulianto, Tri (2019) PEMODELAN DAN SIMULASI KINERJA PIN UJI BAHAN BAKAR PWR DENGAN UO2 DIPERKAYA. Jurnal URANIA, 25 (3). pp. 193-203. ISSN p ISSN 0852−4777; e ISSN 2528−0473

[img] Text
5024

Download (59kB)

Abstract

PEMODELAN DAN SIMULASI KINERJA PIN UJI BAHAN BAKAR PWR DENGAN UO2 DIPERKAYA. Pemodelan dan simulasi pin uji bahan bakar PWR telah dilakukan menggunakan kode komputer termomekanik FEMAXI-6. Simulasi dilakukan untuk memprediksi kinerja pin uji dengan variasi pengayaan pelet UO2. Dari simulasi ini diharapkan akan diperoleh data mengenai pengaruh tingkat pengayaan bahan bakar, fluks netron yang diterima pin uji, durasi iradiasi dan tingkat pencapaian burn-up pada awal terjadinya kontak antara pelet UO2 dengan kelongsong zircaloy (pellet cladding mechanical interaction, PCMI) pada pin uji. Data tersebut selanjutnya akan digunakan sebagai panduan pada perencanaan eksperimen iradiasi di reaktor RSG GAS Batan Serpong. Data masukan yang diterima kode FEMAXI-6 adalah geometri dan jenis material yang akan diiradiasi serta parameter kondisi iradiasi seperti flux neutron atau linear heat rate. Selanjutnya dilakukan perhitungan perpindahan panas, distribusi temperatur, lepasan gas hasil fisi serta tekanan di dalam pin bahan bakar untuk seluruh panjang bahan-bakar dalam pin uji. Distribusi temperatur yang dihasilkan dari modul analisis termal digunakan pada modul analisis mekanik rinci (PCMI, lebar gap). Hasil simulasi menunjukan kecenderungan bahwa semakin besar tingkat pengayaan uranium dalam pelet UO2, semakin cepat kontak pelet-kelongsong terjadi pada penggunaan tingkat pembangkitan daya yang relatif sama, tetapi dengan masukan Linear Heat Rate yang tinggi. PCMI belum terjadi pada iradiasi uranium alam untuk pencapaian 100% burn-up dengan daya penuh sedangkan pada pelet UO2 diperkaya 5%, PCMI telah terjadi pada 900 jam iradiasi meskipun tingkat dayanya sudah diturunkan menjadi separuhnya dengan pencapaian burn-up sekitar 4%. Kata kunci : PRTF, simulasi, pin PWR, FEMAXI, unjuk kerja Urania Vol. 25 No.3, Oktober 2019: 141−204 p ISSN 0852−4777; e ISSN 2528−0473 194 ABSTRACT MODELING AND SIMULATION PERFORMANCE OF ENRICHED UO2 PWR FUEL PIN TEST. Modeling and simulation of irradiation of PWR type test fuel of mini pin in RSG GAS reactor has been done using thermomechanics computer code of FEMAXI-6. The simulation was conducted by varying fuel enrichment under irradiation to predict fuel performance. The expected result from the simulation is the availability of simulation data on fuel behavior under simulated irradiation with different enrichment, neutron fluxes along the fuel, length of time and burn-up level at the beginning of contact between fuel pellets and cladding (Pellet-Cladding Mechanical Interaction,PCMI). The simulation data will provide valuable information for real irradiation experiment planning in RSG GAS reactor. The input for the simulation includes geometry and materials and operation condition such as neutron fluxes and linear heat rate. The calculations include heat generated by the fuel, heat transferred out of the fuel, axial and radial distribution of temperatures along the fuel, fission gas release and also pressure generated in fuel pin for whole length of the fuel pin. Temperature distribution calculation from thermal analysis module is applied to detailed mechanical analysis module to calculate gap width between the pellet and the cladding. The simulation shows a trend for reduction of contact time between fuel and cladding with increasing enrichment level at a same reactor power level because higher enrichment will cause higher linear heat rate. While PCMI does not occur on natural uranium fuel even for 100% burnup at full power level, fuel pin containing 5% enriched uranium causes the occurance PCMI at 900 hours of irradiation despite a reduce of power level by half with only 4% burnup. Keywords: PRTF, simulation, PWR pin, FEMAXI, fuel performance

Item Type: Article
Subjects: Daur Bahan Bakar Nuklir dan Bahan Maju > Bahan Bakar Nuklir > Teknik Fabrikasi Bahan Bakar Nuklir
Divisions: Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir
Depositing User: USER PTBBN BATAN
Date Deposited: 09 Sep 2020 05:41
Last Modified: 09 Sep 2020 05:41
URI: http://repo-nkm.batan.go.id/id/eprint/9595

Actions (login required)

View Item View Item