Pengaruh Desain Geometri Teras Reaktor (Pancake, Balance, Tall) Terhadap Nilai 𝑘𝑒𝑓𝑓, Excess Reactivity, Distribusi Fluks dan Aktinida Minor pada SMR Berjenis PWR Berbahan Bakar UN-PuN

Abstract

Pasokan energi utama di Indonesia masih didominasi oleh sumber energi fosil seperti minyak bumi, batu bara, dan gas, sementara kontribusi Energi Baru dan Terbarukan (EBT) masih sangat terbatas. Pemanfaatan energi fosil yang berlebihan dan terus menerus dapat menyebabkan dampak buruk bagi lingkungan seperti polusi, perubahan iklim, dan pemanasan global. Energi nuklir menjadi salah satu opsi pemenuhan kebutuhan energi di Indonesia. Peran energi nuklir dan sumber energi baru dan terbarukan lainnya akan sangat penting untuk memenuhi pasokan energi listrik di Indonesia. Penggunaan SMR perlu dipertimbangkan dilihat dari potensi SMR yang sesuai dengan kriteria reaktor di Indonesia yang persebaran energinya terhambat oleh keadaan geografisnya. Reaktor jenis Pressurized Water Reactor (PWR) merupakan sebuah reaktor nuklir yang menggunakan light water sebagai moderator dan pendinginnya. Penelitian yang akan dilakukan bertujuan untuk melakukan perbandingan desain geometri teras reaktor pada Small Modular Reactor Berjenis Pressurized Water Reactor menggunakan kode OpenMC. Bahan bakar yang digunakan pada penelitian ini berupa Uranium Plutonium Nitrida (UN-PuN), dengan burn-up bahan bakar selama 5 tahun. Penelitian ini dimulai dengan melakukan perhitungan konfigurasi teras reaktor dan optimasi bahan bakar UN-PuN pada variasi geometri teras, hasil optimasi kemudian digunakan untuk melakukan pembandingan variasi geometri teras yang optimal pada reaktor PWR. Berdasarkan optimasi bahan bakar dengan pemandingan nilai 𝑘𝑒𝑓𝑓 yang dihasilkan diperoleh konsentrasi bahan bakar PuN yang akan digunakan dalam penelitian sebesar 7,8%. Berdasarkan pembandingan nilai 𝑘𝑒𝑓𝑓 pada konsentrasi bahan bakar 7,8% PuN pada setiap desain geometri, desain balance memiliki nilai yang lebih stabil dan dapat mempertahankan kekritisannya selama 5 tahun. berdasarkan aspek excess reactivity dan distribusi fluks desain balance juga lebih unggul dibandingkan desain lainnya. Sedangkan pada aspek massa limbah radioaktif yang dihasilkan desain balance memiliki massa terendah kedua setelah desain tall.