apllkasi metode analisis derau dalam komisioning …digilib.batan.go.id/e-prosiding/file...

8
rrosla;ng Seminar Tekn%gi dan Kese/ama/all PLTN ser/a Fasililas Nuk/ir Serpong. 9-10 Febroari 1993 PRS G. PPTKR - BATAN APLlKASI METODE ANALISIS DERAU DALAM KOMISIONING RSG-GAS. Oleh Uju Jujuratisbela Pusat Reaktor Serba Guna - Badan Tenaga Atom Nasional ABSTRAK APLIKASI MErODE ANALISIS DERAU DALAM KOMISIONING RSG-GAS. Parameter kinetik reaktor yang berkaitan dengan keselamatan operasi reaktor, perlu diukur teliti pada sa at komisioning reaktor. Konstanta peluruhan neutron serempak (a) dan usia rerata neutron serempak (0 dapat ditentukan dengan menggunakan metode analisis derau. Hasil pengukuran a dan {teras satu masing-masing berharga 146 S·1 dan 52,40 detik. Harga a lebih besar 16,8% dan harga {)ebih kecil 14,5% dibandingkan dengan harga desain. ABSTRACT APLLICA TION OF NOISE ANALYSIS METHOD IN RSG-GAS COMMISSIONING. Kine- tics parameter which has close relation to the reactor safety has to be measured accurately during nuclear conunissioning phase of reactor. Prompt neutron decay constant (a) and average prompt neutron lifetime (0 can be detennined by using noise analysis method. The measurement results of a and I arc 146 S·1 and 52,40s, respectively. The measured values ofa and (arc 16,8% greater and 14,5% least than design calculation, respectively. PENDAHULUAN Karakteristik reaktor baik yang stat is maupun yang dinamis perlu ditentukan seteliti mungkin dalam fase komisioning nuklir agar keselamatan dan keandalan operasi terjamin. Beberapa parameterreaktoryang meng- gambarkan unjuk kerja operasi reaktor pada day a rendah yang biasanya diukur dengan metode standard dapat ditentukan pula dengan menggunakan metode analisis derau. Kalibrasi daya reaktorpada daya rendah yang bia- sanya dilakukan dengan metode aktivasi keping detektor yang diradiasi di beberapa tempat dalam teras reaktor, dapat dilakukan dengan menggunakan metode analisis derau. Metode analisis derau pada umumnya digunakan untuk menentukan parameter kinetik dad reaktor yang biasanya ditentukan dengan menggunakan metode stan- dard yang mengganggu operasi reaktor. Konstanta peluruhan neutron serempak yang dikenal pula sebagai parameter Rossi - Alpha (a) yang merupakan perbanding- an antara fraksi neutron kasip dan usia rerata neutron serempak merupakan parameter kinetik yang sangat penting dalam keselamatan operasi reaktor. Oleh karena itu parameter ini sangat perlu ditentukan secara eksperimen dengan teliti. Dengan mengetahui harga perhitungan untuk fraksi efektif neutron kasip, maka harga usia rerata neutron serempak dapat diperoleh dad a. Fungsi pindah reaktor yang mengandung parameter kinetik dan berisi infonnasi tentang stabilitas operasi reaktor perlu diukur pula dengan teliti. Dalam operasi reaktor daya tinggi beberapa parameter dinamis reaktor yang umumnya sukar ditentukan dengan menggunakan 72 metode standard dapat diketahui dengan menggunakan metode analisis derau. Besarvibrasi elemen bakar karena getaran laju alir pendingin dan getaran batang kendali yang dapat mengganggu integritasnya dapat ditentukan dengan metode ini tanpa mengganggu operasi reaktor. Pengembangan lebih lanjut dari metode analisis derau pada operasi reaktor day a tinggi dapat digunakan untuk monitoringkeselamatan operasi reaktor melalui pola rapat daya spektrum neutron padaoperasi daya tinggi. Metode analisis derau, persyaratan detektor neu- tron dan instrumentasi pengukuran derau, beberapa hasil yang diperoleh dengan menggunakan metode analisis derau pada operasi reaktor daya rendah selama komisioning Reaktor Serba Guna G.A. Siwabessy, dan prospek aplikasi anal isis derau pada operasi daya tinggi akan dibicarakan dalam bab selanjutnya. TEOR! Mctodc analisis dcrau Adanya sifat stokastik dari reaksi neutron berantai, rapat neutron dalam reaktor cenderung berfIuktuasi disekitar harga reratanya. Fluktuasi ini yang disebut sebagai derau reaktor. Analisis dari fluktuasi neutron ini dapat digunakan untuk menyelidiki kelakuan kinetikdan dinamikreaktor. Beberapa penelitian sudah dilaksanakan orang, yaitu dengan melakukan berbagai pengukuran pada reaktor penelitian dan reaktor daya baik pada keadaan subkritis maupun kritis. Dalam reaktor daya tinggi, spektrunl Fourier akan mem beri infonnasi tentang

Upload: hatuyen

Post on 10-Mar-2019

237 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: APLlKASI METODE ANALISIS DERAU DALAM KOMISIONING …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTKR_93/pros... · Kalibrasi daya reaktorpada daya rendah yang bia ... yang

rrosla;ng Seminar Tekn%gi dan Kese/ama/all PLTNser/a Fasililas Nuk/ir

Serpong. 9-10 Febroari 1993PRS G. PPTKR - BATAN

APLlKASI METODE ANALISIS DERAUDALAM KOMISIONING RSG-GAS.

Oleh

Uju JujuratisbelaPusat Reaktor Serba Guna - Badan Tenaga Atom Nasional

ABSTRAKAPLIKASI MErODE ANALISIS DERAU DALAM KOMISIONING RSG-GAS. Parameter

kinetik reaktor yang berkaitan dengan keselamatan operasi reaktor, perlu diukur teliti pada sa atkomisioning reaktor. Konstanta peluruhan neutron serempak (a) dan usia rerata neutron serempak (0dapat ditentukan dengan menggunakan metode analisis derau. Hasil pengukuran a dan {teras satumasing-masing berharga 146 S·1 dan 52,40 detik. Harga a lebih besar 16,8% dan harga {)ebih kecil

14,5% dibandingkan dengan harga desain.ABSTRACT

APLLICA TION OF NOISE ANALYSIS METHOD IN RSG-GAS COMMISSIONING. Kine­

tics parameter which has close relation to the reactor safety has to be measured accurately duringnuclear conunissioning phase of reactor. Prompt neutron decay constant (a) and average promptneutron lifetime (0 can be detennined by using noise analysis method. The measurement results of aand I arc 146 S·1 and 52,40s, respectively. The measured values ofa and (arc 16,8% greater and 14,5%least than design calculation, respectively.

PENDAHULUAN

Karakteristik reaktor baik yang stat is maupun yangdinamis perlu ditentukan seteliti mungkin dalam fasekomisioning nuklir agar keselamatan dan keandalanoperasi terjamin. Beberapa parameterreaktoryang meng­gambarkan unjuk kerja operasi reaktor pada day a rendahyang biasanya diukur dengan metode standard dapatditentukan pula dengan menggunakan metode analisisderau. Kalibrasi daya reaktorpada daya rendah yang bia­sanya dilakukan dengan metode aktivasi keping detektoryang diradiasi di beberapa tempat dalam teras reaktor,dapat dilakukan dengan menggunakan metode analisisderau. Metode analisis derau pada umumnya digunakanuntuk menentukan parameter kinetik dad reaktor yangbiasanya ditentukan dengan menggunakan metode stan­dard yang mengganggu operasi reaktor. Konstantapeluruhan neutron serempak yang dikenal pula sebagaiparameter Rossi - Alpha (a) yang merupakan perbanding­an antara fraksi neutron kasip dan usia rerata neutronserempak merupakan parameter kinetik yang sangatpenting dalam keselamatan operasi reaktor. Oleh karenaitu parameter ini sangat perlu ditentukan secaraeksperimen dengan teliti. Dengan mengetahui hargaperhitungan untuk fraksi efektif neutron kasip, makaharga usia rerata neutron serempak dapat diperoleh dada. Fungsi pindah reaktor yang mengandung parameterkinetik dan berisi infonnasi tentang stabilitas operasireaktor perlu diukur pula dengan teliti. Dalam operasireaktor daya tinggi beberapa parameter dinamis reaktor

yang umumnya sukar ditentukan dengan menggunakan

72

metode standard dapat diketahui dengan menggunakanmetode analisis derau. Besarvibrasi elemen bakar karena

getaran laju alir pendingin dan getaran batang kendaliyang dapat mengganggu integritasnya dapat ditentukandengan metode ini tanpa mengganggu operasi reaktor.Pengembangan lebih lanjut dari metode analisis deraupada operasi reaktor day a tinggi dapat digunakan untukmonitoringkeselamatan operasi reaktor melalui polarapat daya spektrum neutron padaoperasi daya tinggi.

Metode analisis derau, persyaratan detektor neu­tron dan instrumentasi pengukuran derau, beberapa hasilyang diperoleh dengan menggunakan metode analisisderau pada operasi reaktor daya rendah selamakomisioning Reaktor Serba Guna G.A. Siwabessy, danprospek aplikasi anal isis derau pada operasi daya tinggiakan dibicarakan dalam bab selanjutnya.

TEOR!

Mctodc analisis dcrauAdanya sifat stokastik dari reaksi neutron berantai,

rapat neutron dalam reaktor cenderung berfIuktuasidisekitar harga reratanya. Fluktuasi ini yang disebutsebagai derau reaktor. Analisis dari fluktuasi neutron inidapat digunakan untuk menyelidiki kelakuan kinetikdandinamikreaktor. Beberapa penelitian sudah dilaksanakanorang, yaitu dengan melakukan berbagai pengukuranpada reaktor penelitian dan reaktor daya baik padakeadaan subkritis maupun kritis. Dalam reaktor dayatinggi, spektrunl Fourier akan mem beri infonnasi tentang

Page 2: APLlKASI METODE ANALISIS DERAU DALAM KOMISIONING …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTKR_93/pros... · Kalibrasi daya reaktorpada daya rendah yang bia ... yang

Prosiding Seminar Teknologi dan Keselamatan PLTNserta Fasililas Nuklir

Serpong, 9-10 Februari 1993PRS G. PPTKR - BATAN

Tabel dibawah ini menunjukan laju eacah (LC) darikanal start-up (Fission Chamber = FC) pada berbagaitingkat daya reaktor dan efisiensi detektomya (E) dalamcacah per fisi (cpf).

Daya[W] LC[cps] LC2[cps] 1010.E1[cpf] 101O.E2[cpf]

3,1

104066510768

4,3

12317399155

8,7

14629805336

16,8

212914304027

Kedua kanal start-up tersebut efisiensinya menurundengan naiknya daya reaktor. Hal ini disebabkan karenaadanya latar belakang radiasi-g atau karena pengaturandiskriminator terlalu rendah. Dengan mempergunakanpencocokan least-squares antara data eksperimen danpersamaan

Derau peralatan dapat dikurangi antara lain dengancara penyusunan dan perancangan sist'em deteksi sertapemilihan komponen yang teliti. Dengan demikiansumberderau reaktor dapat digolongkan menjadi:1. Derau penembakan2. Derau neutron terkorelasi

3. Dcrau reaktivitas.

(2)

(1)1 W = 3,15 . 1010 fisi / s

LC = E. P . 3,15 . 1010 + B

Anallsls kondlsl eksperlmental dl RSG-GASDetektor dan instnunentasi neutron terpasang di

RSG_GAS untuk operasi rutin tak dapat digunakanuntuk pengukuran derau, karena efisiensi detektomyarendah dan tidak dapat diatur posisinya agar sesuaidengan sensitivitasnya. Detektor yang mungkin dapatdigunakan untuk pengukuran dengan metode analisis

derau adalah detektor kamar fisi. Efisiesinya dalamsatuan cacah perfisi (cpf) di dalam teras dapatdiperkirakansecara kasar dari laju cacahan

pada suatu tingkat daya reaktor tertentu denganmenggunakan relasi laju fisi dan daya reaktor dalam 1Wsebagai berikut :

detektor mendahului derau yang lainnya.4. Derau reaktivitas imbas (Induced Reactivity Noise)

Fluktuasi yang disebabkan oleh faktor-faktor yangmempengaruhi reaktivitas, antara lain:a. Fluktuasi temperatur atau laju alir pending inb. Konsentrasi bahan bakar yang tidak unifonn atau ada-

nya turbulensi aliran ke dalam reaktor homoginc. Perubahan rapat air pendingind. Gerakan acak bahan bakar dalam elemen bahan bakar

e. Fluktuasi gerakan batang kendalif. Fluktuasi tekanan pompa pending in

Sumber derau reaktor

Beberapa sumber penyebab terjadinya fluktuasipopulasi neutron dapat digolongkan sebagai berikut :1. Derau peralatan (Instrument Noise)

Derau yang terjadi pada alat-alat yang dipergunakandalam pengukuran, misalnya kabel-kabel, amplifier,sistem pencacah, dll.2. Derau penembakan (Bombardement Noise)

Derau yang terjadi karena datangnya neutron-neu­tron pada detektor secara diskrit, sehingga menimbulkanfluktuasi pada pulsa (arus) yang keluar dari detektor.3. Derau neutron terkorelasi (Correlated Neutron Noise)

Fluktuasi yang disebabkan oleh neutron-neutron

yang berasal dari satu rantai fisi yang sarna, mencapai

stabilitas reaktor, sedangkan dalam rap at spektnun dayadapat memungkinkan dilakukan evaluasi parameterkinetik tertentu. Penggunaan teknik analisis derau untukmenentukan parameter reaktor telah dilakukan olehMoorel') yang kemudian dilanjutkan oleh Bennett(2)

melalui pengembangan teori dasardari Rice. Studi deraudari rakitan subkritis atau reaktor subkritis dilakukan

oleh Luckow dan Uhrigl3•4). Luckow menyelidikiperbandingan variasi terhadap eacahan rerata yang keluardari kamarpulsa yang ditempatkan dalam reaktor, sebagaisuatu metode untuk menentukan usia rerata neutron

serempak dan tingkat daya reaktor absolut. Uhrigmemberikan cara penggunaan hasil pengukuran rapatspektrum daya reaktor subkritis untuk menentukankonstanta multiplikasi efektif. Teknik pengukuran derauefektif telah dilakukan oleh CohnlS) dan Griffin dkk.(6)

untuk menentukan rapat spektnun daya dari reaktorkritis. Pengembangan selanjutnya dikerjakan olehRajagopall7J dan Balcomb dkk.lS) dengan menggunakanmasukan random acak dan teknik korelasi silang .. Telah diketahui bahwa suatu reaksi fisi berantai

dalam suatu reaktor dapat terjadi karena neutron bereaksidengan bahan bakar reaktor. Keluamya neutron danperubahan populasinya bukanlah merupakan proses yangsinambung, melainkan proses diskrit acak. Sifat statistikdari .reaksi fisi berantai akan menyebabkan fluktuasipopulasi neutron yang pada gilirannya mengakibatkandaya reaktor berfluktuasi juga .secara acak pada suatutingkat daya rerata tertentu. Fluktuasi rapat neutronterhadap suatu tingkat rerata ini yang disebut sebagaiderau reaktor (reactor noise) yang dalam pembicaraanselanjutnya disebut derau. Adanya fluktuasi tersebutdapat dipahami oleh karena proses-proses dalam reaktor,seperti proses difusi, moderasi, dU., merupakan prosesstatistik. Parameter reaktor seperti penampang lintang,jalan bebas rata-rata, usia Fenni, dU., adalah harga reratadari variabel-variabel yang mempunyai bentuk fungsidistribusi statistik tertentu. Perubahan harga parameterstatistik yang bersifat acak terse but menimbulkanperubahan reaktivitas yang bersifat acak pula danbertindak sebagai masukan acak pada reaktor yangmemberikan keluaran populasi rapat neutron net) yangbentuknya bergantung pada watak kinetis dari reaktor.

73

Page 3: APLlKASI METODE ANALISIS DERAU DALAM KOMISIONING …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTKR_93/pros... · Kalibrasi daya reaktorpada daya rendah yang bia ... yang

Prosiding Seminar Teknologi dan Keselamatan PLTNserta Fasililas Nuklir

Serpong, 9-10 Februari 1993PRS G, PPTKR -BAT AN

memberikan perkiraan yang baik untuk efisiensi kedua di IP = 1,9 .104 nv/W.detektor. Sehingga efisiensi dan latar belakang didapatkansebagai berikut: TAT A KERJA

(8)

DR = S . <1>= E. 3,15 . 1010.P (3)

Sm= 3,15.10.Em. P/<1>» 3.lOs.P/<1>[cps/nv] (4)

Seperti disebutkan terdahulu bahwa efisiensi minimumdetektor yang diperlukan dalam pengukuran derau dayarendah sebesar Em = 10.5 cpf, maka kedua detektortersebut tak dapat digunakan dalam pengukuran derau,karena efisiensinya yang 4 orde lebih rendah dari efisiensiminimum . Akan tetapi, hal ini hanya berlaku untukposisinya pada saat ini saja. Bila ditempatkan pada posisidengan fluks neutron berorde 4 kali lebih besar dari flukspada posisinya sekarang, detektortersebut masih mungkindapat digunakan untuk pengukuran derau di RSG-GAS.Posisi yang mungkin cocok untuk detektor kamar fisiadalah di Posisi lradiasi Pusat.

Detektorneutron Kamar Ionisasi merupakan pilihanlain untuk digunakan dalam pengukuran derau.Sensitivitas detektor neutron ini, S[cps/nvJ, hams ber­banding terbalik dengan harga fluks neutron spesifik pa­da posisi detektor dalam teras reaktor. Harga sensitivitasminimum dapat diketahui dari persamaan laju cacah[DR] berikut,

El = 2,4.10.9 cpfE2 ,,;, 1,8.10.9 cpf

BlB2

839 cps496 cps

Instrumcntasl untuk pcngukuran dcrauUntukanalisis deraudi RSG - GAS, analisis frekuensi

dari derau merupakan teknik yang sangat cocok, karenaaplikasinya yang sangat luas. Metode ini dapatdigunakanuntuk menentukan parameter kinetikpada operasi reaktordaya rendah hampir kritis, kritis dan untuk studi dinamikareaktor pada tingkat daya yang lebih tinggi. Untukpengukuran parameter kinetik, teknik analisis deraumemerlukan detektor yang mempunyai efisiensi tinggi.Agar supaya peristiwa datangnya neutron terkorelasipada detektor dapat dinyatakan, maka detektor tersebuthams cukup sensitif untuk mendeteksi neutron dengankebolehjadian lebih dari satu neutron dapat terdeteksiuntuk setiap rantai fisi tunggal. Ini berarti bahwa secaraekivalen sarna dengan dapat mendeteksi paling tidaksatuneutron dad setiap 1Osfisi dalam seluruh teras reaktor.

Dengan detektor berefisiensi tinggi tersebut, metodestatistik pencacahan hanya dapat digunakan pada dayareaktoryang lebih kecil dari 1W saja. Pada daya reaktoryang lebih tinggi, baik kamar fisi (Fission Chamber)maupun kamar ionisasi (Compensated Ionization Cham­ber) harus digunakan. Instrumentasi untuk pengukuranderau dapat dilihat pada Gambar 1.

HASIL DAN PEMBAHASAN .

yang masing-masing akan memenuhi fluks spesifik

di CIP = 6,5.105 nv/W, dan (7)

Q=4,3 .10·'sC ,makasyaratsensitivitasminimum untukpengukuran derau menjadi :

Sehingga efisiensi Kamar ionisasi (Cle) untukposisi iradiasi pusat (CIP) dan posisi iradiasi (IP) menja­di:

HasH

Pada saat komisioning RSG-GAS telah dilakukanbeberapa eksperimen dengan mempergunakan metodeanalisis derau untuk menentukan parameter kinetik reaktordengan mempergunakan instrumentasi yang tersedia dandetektor yang biasa digunakan untuk operasi reaktor.Eksperimen dilakukan pada daya reaktor yang cukuprendah untuk menghindarkan pengaruh luar yang tidakdikehendaki, seperti pengaruh medan radiasi gamma.Pengaruh dari neutron kasip dapat dihindari denganmengatur waktu ketika dilakukan pengambilan data.1. Konstanta peluruhan neutron serempak.Konstanta peluruhan neutron serempak yang disebutjuga sebagai konstanta Rossi - Alpha, a ( = ~/A ) telahdiukur dengan menggunakan analisis korelasi pribadidad data cacahan neutron statistik yang dicatat dalamwaktu tertentu (T). Fungsi korelasi pribadi terukurdicocokan melalui metode kuadrat terkecil (Least squaresfit) dengan relasi berikut :

«I>cc= N + A.B e-af G »0 (9)

sehingga a ditentukan dim ana A dan B merupakankonstanta.

2. Penentuan usia rerata neutron serempakDengan mengetahui harga fraksi efetip neutron

kasip (~) dari perhitungan neutronik teras dan harga a,maka harga [dapat ditentukan.

(5)

S·IP = 7 . 10.14 Nnv (6)S·CIP = 2.10.15 Nnv

S'm = 1,3. 1O·9.P/<1>[Nnv]

Sensitivitas detektor dari pabrik dinyatakan dalamsatuan ams/fluks [Nnv J, oleh karena itusensitivitas (S·)dapat dihitung dari S(cps/nv) dikalikan dengan muatanlistrik rerata yang dihasilkan dari reaksi (n,a) denganB 1O.Dengan asumsi bahwa salah satu dad dua partikela memasuki volume gas BI0 dengan 80% energi awal-nya, yaitu dengan : .

dimana

E = Efisiensi detektor [ cps/nv ]P = Daya reaktor [ Watt ]<1>=Fluks neutron pada posisi detektor [ nv ]<l>/p= Fluks neutron spesifik [ nv/Watt ]

74

Page 4: APLlKASI METODE ANALISIS DERAU DALAM KOMISIONING …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTKR_93/pros... · Kalibrasi daya reaktorpada daya rendah yang bia ... yang

Prosiding Seminar Teknologi dan Keselamatan PLTNserta Fasililas Nuklir

Serpong. 9-10 Februari 1993PRS G, PPTKR -BATAN

. "" ioo/~Z(ioo) = [iooN~ + ~ { }]"1J ~.

I\.J + 100

Perbandingan besar dan fase fungsi rcspon frckuensisCC<'1ratcoritis danckspcrimcnscbagai fungsi dari frekuensidapat dilihat pada gambar 2 dan gambar 3.

3. Penentuan Fungsi Respon Frekuensi (FRF)Fungsi respon frekuensi yang sering juga disebut

sebagai fungsi pindah reaktor pada daya rendah dapatditentukan dari relasi keluaran dan masukan yangditurunkan dari persamaan kinetik reaktor titik yangdigabungkan dengan relasi persamaan perjam

Pcmbahasan

Dari tabell dapat dilihat bahwa hasil pengukurana dan [teras satu masing-masing berharga 146 S-Idan52,40 detik. Harga a lebih besar 16,8% dan harga (Iebihkecil 14,5% dibandingkan dengan harga desain RSG­GAS pada Safety Analysis Report<II). Penyimpanganhasil pengukuran yang cukup besar ini menunjukanmas ih diperlukan bebcrapa koreksi. Posisi detektor kamarfisi yang tetap karena dipergunakan untuk operasin0n11al,tidak dapat diatur sehingga sensitivitasnya tidaksesuai dengan fluks spesifik pada tempat tersebut. Untukkoreksi kondisi detektorr seperti ini, diperlukanperhitungan 3 dimensi untuk fluks neutron yang diterimadetektor dibandingkan dengan fluks neutron rerata terasreaktor sedemikian rupa sehingga posisi detektor dapatmemenuhi persyaratan kinetika reaktor titik. Adanyaneutron tambahan dari blok reflektor Berilium dan sumber

neutron luar CF 252 perlu dikoreksi dalam perhitungan.Dengan tingkat daya oparasi reaktor bebas sun1berdimaksudkan untuk menghindari pengaruh sumber neu­tron luar, akan tetapi operasi daya reaktor yang cukuptinggi terse but menimbulkan radiasi gamma yang cukuptinggi yang mempengaruhi hasil pengukuran karenamempertinggi neutron yang dihasilkan dari Berylium.

KESIMPULAN

Dari pembahasan diatas dapat ditarik kesimpulanseperti berikut :1. Pengukuran derau yang selama ini dilakukan menun­

jang pemahaman metode analisis derau dan keteram­pilan praktis dalam penggunaanya.

2. Untuk memperoleh hasil pengukuran yang lebih baikuntuk menentukan parameter kinetik, selain diperlukandetektor neutron dan instrumentasi yang memenuhipersyaratan untuk pengukuran derau diperlukan pulametode analisis data derau yang lebih baik.

3. Perlu dilakukan perhitungan teoritis yang akurat untukharga a dan [pada setiap teras transisi agar dapatdilakukan verifikasi yang lebih baik.

Belum tersedianya instrumentasi penyaring frekuensisehingga frekuensi yang diukur masih tercampur antarakomponen DC dan komponen AC, merupakan faktor lainyang perludiperhatikan dalam koreksi hasil pengukuran ..Hasil pengukuran pada teras transisi lain tampaknyadipengaruhi oleh beberapa hal yang sama seperti padateras transisi ke -1. Dari gambar 2 dan 3 tampak bahwaterdapat kesesuaian antara harga teoritis dan eksperimenuntuk beberapa teras transisi. lni berarti bahwa harga usiarerata neutron kasip yang diperoleh dari eksperimenbatang kendali jatuh bebas(9), sebesar 13,29 detik yanglebih besar 4% dari harga teoritis cukup dapat diterima.

Dari segi metode analisis derau yang digunakan

hingga saat ini, perlu dicoba metode derau lain agar

dapat memperoleh ketelitian yang lebih baik. Metodeanalisis korelasi silang yang memerlukan minimal duabuah detektor, dapat menghilangkan koreksi yangdiakibatkan asumsi penggunaan kinetika reaktor titile.

Metode analisis derau yang hingga saat ini masihtetap dilakukan walaupun persyaratan pengukuran deraubelum dipenuhi, dimaksudkan untuk memahami metodeitu sendiri dan memupuk keterampilan praktis sebagaipersiapan pengukuran yang lebih baik dimasa datang.Pengukuran parameterparameterdinamikdengan metodeanlisis derau untuk daya tinggi yang berguna untuk.monitoring dan analisis keselamatan operasi reaktormasih belum dilakukan, karena belum tersedianyainstrumentasi yang memenuhi persyaratan untukpengukuran derau.

(11)

(10)iooP(ioo)

-------------- . ---------------------

P(ioo) = f pet') e-I"'"dt'o

dimana,

75

Page 5: APLlKASI METODE ANALISIS DERAU DALAM KOMISIONING …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTKR_93/pros... · Kalibrasi daya reaktorpada daya rendah yang bia ... yang

Prosiding Seminar Tekn%gi dan Kese/ama/an PLTNser/a Fasililas Nuk/ir

Serpong. 9-10 Februari 1993PRS G, PPTKR - BATAN

DAFfAR PUSTAKA

1. MOORE,M.N. "The detennination of reactor transfer function from measurements at steady state operation",Nucl.Sci. Eng. 3, pp 387-394, March 1958

2. BENNET,E.F. " The Rice fonnulation of the file noise", Nucl. Sci. Eng.8, pp 53-60, January 1960

3. UHRIG, R.E. " Randon noise techniques in nuclear reactor system", The Ronald Press Company, New York, 1970.

4. BADGLEY,R.W. and UHRIG,R.E."Power spectral density measurements in a subcritical nuclear reactor", Nucl.Sci. Eng.19,pp 158-163,1964.

5. COHN,C.E." Transfer function measurements", NucI.Sci.Eng.5 pp 331-335, March 1,1959.,

6. GRIFFIN,C.W. and LUNDOLM JR.,J.G." Measurements of the SRE and KEWB prompt neutron lifetime usingrandom noise and reactor oscillation techniques",NAA_SR_3765,Atomic International, Canoga Park, California,Oct. 15, 1959.

7. RAJAGOPAL, V."Detennination of reactor transfer function by statistical correlation methods'" NucI.Sci.Eng. 12,February,1962.

8. BALCOMB,J.B., DEMUTH,H.,and GYPTOPOULOS,E.P." A Correlation method for measuring the impulsresponse of reactor systems", NucI.Sci.Eng., VoUl, No.2, Oct. 1961.

9. SINGH,O.P., JUJURA TIS BELA, U., ARBIE,B." Kinetics and noise experiments on G.A. Siwa bcssy reactor as partof reactor technology development programme in Indonesia", Second Asian Symposium on Research Reactor(ASRR II), Indonesia, May 23 - 25, 1989.

10. JUJURA TISBELA,U., ARBIE,B., PlNEM,S., TUKIRAN, SUP ARLINA,L."Kinetics Parameter Measurements onRSG-GAS, A low enriched fuel reactor", International Meeting On Reduced Enrichment for Research And TestReactor, Jakarta, 4 - 7 November 1991.

11. SAFErY ANALYSIS REPORT, Revisi 7,1987.

76

Page 6: APLlKASI METODE ANALISIS DERAU DALAM KOMISIONING …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTKR_93/pros... · Kalibrasi daya reaktorpada daya rendah yang bia ... yang

Prosiding Seminar Teknologi dan Keselama/an PLTNser/a Fasililas Nuklir

Serpong, 9-10 Februarl1993PRS G, PPTKR -BATAN

ICO-AMPEREOURCE

DIGITALSIGNALANALISER

ANALOG

---~TAPE RECORDER --

FM, DC - 5 kHz

LOW / HIGH

Recordi ng Ti me

PASS FILTER> 10 hours

DC URRENT

AMPLIFIER

UAL, HV

--~UPPLY

0- +1000 V DC

0- -1000 V DC

B

UAL TRACESCILLOSCOPE

10

Tektronik DSAModel 601 / 11A32

Tektronik

Model 2250 or equivalent

o - 10 kHz

8 pole Butterworth / RCKrohn-Hite Model 3342R

10-12 - 10-4A, 0 - 10 kHz

Keithley InstrumentsModel 428 or equivalent

10-10 - 10-4A

Keithley InstrumentsModel 261 or equivalent

S > 0,04/ <I> [Nnv]

Gambar 1 : Instrumentasi untuk pengukuran derau

77

Page 7: APLlKASI METODE ANALISIS DERAU DALAM KOMISIONING …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTKR_93/pros... · Kalibrasi daya reaktorpada daya rendah yang bia ... yang

Prosiding Seminar Tekn%gi dan Kese/amalan PLTNserla Fasililas Nuk/ir

FASE FRF

o

Serpong, 9-10 Februari 1993PRS G, PPTKR -SATAN

-20

-60

-80

-:-: TEOT.~pS : : : :: :::

-+-: ey.Sp.~IMEN:TERAB :1.'7-~~'~~~~Jm~~~r~T~~~~~If'"

~~ ~~~~~IM~N ~T~~~~~ V~: ~1$$p.$rM~N:T~I:1M:

... :' u uuu;l It! u uuu''',' u u... :::::~~~ : :~<H ... ... ..-1001.0001:-04 1.000E-03 0.01 0.1 1 10

fRl!KUENSI [llz]

GAMBAR 2 : FASE FRF vs FREKUENSI TERAS r,lILIV, DAN V

1000

100

10

1

, .. "If

...... ....

-~-;t(-:

-a-:*: : ::::~., r"

. . . . ... ...TEORIT-IS: : :::

F.~s?~~~p~:N TE~A~ I ~cKSPERi~.~af'{T::i'l1\8 IIi : :I: : :

I

II

I

I

I

I

I'iII

I

0.11.000E-04

GAMBAR 31.000E-OS O.Ot 0.1 FREKUEHSIIH~! 1

BESAR FRF vs FREKUENSI TERAS I,III,IV, DAN V

78

Page 8: APLlKASI METODE ANALISIS DERAU DALAM KOMISIONING …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTKR_93/pros... · Kalibrasi daya reaktorpada daya rendah yang bia ... yang

Prosiding Seminar Teknofogi dan Kesefamaran PLTNserra Fasilitas Nuklir

Serpong, 9-10 Februari 1993PRS G. PPTKR -BATAN

Tabel1 : Harga konstanta peluruhan neutron serempak (a) dan usia rerata neutronserempak (C) teras I dan V

PELURUHAN USIA RERATA

NEUlRON SEREMPAKNEUTRON SEREMPAK

[ a] [l/s][ I] [s]

TERAS

KETERANGAN

rTEORIEKSP.%DEV.TEORIEKSP.%DEV.

I12514516,861,3E-652,4E-6-14,5FRAKSI

EFEKTIFV1251271,661,3E-460,2E-4-1,7NEUTRON

KASIP =

~=0,00765

"HARGA EKSP. - HARGA TEORI% DEV. = ------------.100 %

HARGA TEORI

79