pengukuran koefisien void reaktor g. a siwabessy s-i!'1 …digilib.batan.go.id/e-prosiding/file...
TRANSCRIPT
PENGUKURAN KOEFISIEN VOID REAKTOR G.A SIWABESSY
S-...I!'"1an Pinem
Dewan~o Sap~oadi
Pusa~ Reak~or Serba Guna
ABSTRAK
PENGUJaJRAN KOEFISIEN' VOID REAKTOR SERBA GUNA G"A SIWABESSY
Telah dilakukan pengukuran koefisien void pada Reak~or
Serba Guna G.A Siwabessy. Koefisien void adalah salah sa~u
parame~er reak~or yang perlu dike~ahui karena menyangku~
keselama~an pengoperasian reak~or. Pengukuran dilakukan
dengan mengisi beam ~ube sa~u persa~u. Koefisien void di
~en~ukan dengan mengama~i perubaha.n posisi ba~ang kendali
penga~ur akiba~ pengisian air di dalam beam ~ube ~ersebu~.
Harga reak~ivi~as yang diakibat.kan perubahan ba~ang kenda
li pengat.ur ~ersebu~ diukur dengan mempergunakan reak~ivi
~imet.er. Dari hasil pengukuran dapa~' disimpulkan. bahwa
koefisien void'~eras per~ama reak~or G.A Siwabessy sanga~
kecil sekali sehingga t.idak mempengaruhi keselamat.an dan
operasi reak~or.
ABSTRACT
VOID COEFFICIENT OF REACTIVITY IN G.A SIWABESSY MULTI
PURPOSE REACTOR. Void coe ficient. of reac~ivit.y measure
ment.s has been done in G.A Siwabessy Mul~ipurpose react.or.
Void coefficient. is a reac~or parame~er which has t.o be
known due ~o safet.y of react.or operat.ion. The measurement.
has been done by filling beams ~ube one by one. Void coef
ficient. of reac~ivit.y was de~ermined by reading ~he diffe
rence in posi~ion of ~he regulat.ing rod due ~o filling of
t.he beams ~ube. The reac~ivit.y wort.h is measured by reac
~ivi~y met.er. From t.he experiment. of void coe~ficient
measuremen~. i~ is concluded t.hat.~he void coe~ficient. of
t.he first. core of G.A Siwabessy reac~or is fairly small
and hance did not. influence ~he safet.y and opera~ion of
~he reac~or.
573
7
574
PEWDAHULUAN
Reak~or Serba guna G.A Siwabessy adalah sua~u reak~or
rise~ yang mempunyai beberapa :fasili~as irradiasi un~uk~
berbagai kebu~uhan. Fasili~as irradiasi ~ersebu~ mempunyai
'kemampuan. si:fa~dan persyara~an yang berbada sa~u dengan
yang lain. 'Salah sa~u :fasili~as iradiasi adalah,beam ~ube
'arah radial dan ~angensial. Dalam makalah ini akan dibahas
'pengaruh koe:fisien void dalam beam ~ube ~erhadapTeak~i vi~as.
'Koe:fisienvoid umumnya dide:finisikan sebagai sua~u
besaran dan ~anda reak~ivi~as yang diakiba~kan oleh volume
void ~erhadap volume modera~or dalam sa~uan persen. E:fek
void pada reak~ivi~as ~ergan~ung' pada posisi pengama~an
dalam reak~or. Ins~rumen yang digunakan dalam eksperimen
'ini adalah reak~ivi~ime~er dan de~ek~or BF3 yang
di~empa~kan di~eras pada posisi D-6. Kanal BF3 dihubungkan
dengan reak~ivi~ime~er dan ba~as maksimum dari reak~ivi~as
yang boleh dilepas dalam eksperimen adalah 14 sen dolar.
Selama eksperimen. pengisian beam ~ube dilakukan
dalam program yang ber~ahap. Pada se~iap ~ahap pengisian
'beam ~ube dengan air dilakukan pengkri~isan reak~or sesuai
dengan daya awal. Se~iap posisi kri~is dilakukan penca~a~
an ke~inggian ba~ang kendali penga~ur. Bila ada perbeda
an an~ara kedudukan ba~ang kendali penga~ur sebelumdan
sesudah pengisian beam ~ube maka dilakukan pengukuran.
TEORI
Hubungan kuali~a~i:f reak~ivi~as dengan, void dalam
modera~or dapa~ dijelaskan dari e:fekvoid pada parame~er
parame~er kekri~isan
Kerr=
575
dimana
= neu~ron yang dihasilkan ~iap
neutron oleh bahan bakar.
P = keboleh jadian bebas resonansi
f = faktor penggunaan thermal
e = faktor pembelahan cepat
L2 = daerah difusi thermal
T = umur neutron2
B = keluk geometri
serapan
-T B2Besaran e adalah keboleh jadian tidak
A 2 2bocornya neutron cepat dan 1~1 + L B
adalah keboleh jadian tidak bocornya neutron
thermal.
Pada saat reaktor kritis K' = 1. dan bila ada voideffmaka K ~ 1 dan daya reaktor akan berubah dengan fungsief f 'waktu. Laju perubahan daya tersebut merupakan fungsi dari
koefisien void. diukur dari sensitivitas reaktor terhadap
void dan ditulis sebagai
Koeffisien void =K effKeff
1 ;lpersent moderator void. (2)
Salah satu pengaruh void dalam persamaan (1) adalah
mengurangi keboleh jadian ketidak bocoran akibat kerapatan
tampang lintang makroskopik moderator hamburan dan penye
rapan berkurang. Hal ini menyebabkan T danL2 bertambah.
To (dod + Lo (
doddimana d adalah kerapatan.
Bila kerapatan moderator berkurang maka volume mo2
derator reaktor bertambah dan B akan berkurang.
Puncak fluks dalam moderator akan berkurang bila void
ada sehingga penangkapan neutron oleh moderator dan faktor
kerugian (disadventage faktor) berkurang hal ini menyebab
kan hasil f bertambah.
f" =:L r
:L + !l?mr ~
576
dimana :Lr = ~ampang lin~ang makroskopik bahan baka~~m = ~ampang lin~ang makroskopik modera~or
!l?m/!I?r = perbandingan f"luks ra~a-ra~a dalam
modera~or dan bahan bakar
Secara umum p berkurang akiba~ adanya void. Hal
'~ersebu~ disebabkan ber~ambahnya daerah f"luks resonansi.
Karena ber~ambahnya daerah resonansi keboleh jadian
'neu~ronmencapai daerah bahan bakar yang lain menjadikecil.
Pengaruh void mengakiba~kan berkurangnya kerapa~an
modera~or .secara keselur:-uhansehingga jalan bebas ra~a
ra~a menjadi berkurang. Selain i~u berkurangnya kerapa~an
modera~or menyebabkan perubahan pada keluk B. dif"f"usi2
~hermal L ser~a umur neu~ron. Semuanya menyebabkan per-
ubahan harga K ser~a reak~ivi~as ~eras. Perubahan padaerrfak~or pembelahan cepa~. ~e~api perubahan kecil sehingga
sering diabaikan.
577
PROSEDUR EKSPERI MEN
Sebelum eksperimen dilakukan. berbagai persyara~an
pendahuluan harus lebih dahulu dipenuhi.
Persyara~an ~ersebu~ adalah :
1. Kalibrasi ins~rumen~asi pengoperasian reak~or dan
ins~rumen~asi ~ambahan yang akan digunakan dalam eksperimen ini.
2. Dia~ur ~it.ik-t.it.ik kegagalan di RPS unt.uk keadaan
operasi daya rendah ~anpa aliran pendingin.
3. Dioperasikan reak~or dari kondisi subkri~is pada keo
adaan ~empera~ur kolam reak~or berkisar an~ara 26-30 C
Se~elah semua persyara~an dipenuhi maka dilakukan eksperi
men sebagai beriku~ :
a. Dinaikkan daya reak~or dan dis~ab~lkan pada ~ingka~ da
ya rendah. Penunjukkan ~ingka~ daya ~erliha~ pada panelJKT04 DXOOl
b. Dica~a~ keadaan seper~i beriku~
Posisiba~ang kendalibank=mm
Posisiba~ang kendalipenga~ur=mm
Penunjukan ~ingka~daya JKT04 DX001=A
Penunjukan cacahan de~ek~or
=cpsc.
Di ama~ireak~ordenganmemasukkanba~angkendali
penga~ur.
d. Diisi air di beam ~ube 6 CSISTEM KBA01)
e. Dinaikkan daya reak~or dan dis~abilkan pada ~ingka~ da
ya rendah seper~i prosedur a.
~. Dica~a~ keadaan seper~i prosedur b.
g. Dihi~ung reak~ivi~as akiba~ pengisian beam ~ube. yai~u
sebanding dengan perbedaan ke~inggian ba~ang penga~ur
pada prosedur b dan ~.
Cat,a~an:
Reak~ivi~as dihi~ung dari gambar karak~eris~ik ba~ang
kendali penga~ur
h. Dima~ikan reak~or dengan memasukkan ba~ang kendali
penga~ur.
Diisi di beam ~ube 6.
578
Ulangi prosedur e hingga 9
Diisi ber~uru~-~uru~ air di beam ~ube 4.3.2.dan 1 Ialu
dilakukan pengulangan prosedur e hingga 9 un~uk se~iap
pengisian air di beam ~ube.
Dica~a~ hasil keseIuruhan pada sa~u Iembar ker~as ~ersendiri.
HAS! L EKSPERI MEN DAN PEMBAHASAN
Dari hasil eksperimen ~erdapa~ perbedaan ke~inggian
ba~ang kendali sebesar 1 mm un~uk pengisian beam ~ube S-6
dan S-5. Dari perbedaan ke~inggian ba~ang kendali penga~ur
~ersebu~ diperoleh harga reak~ivi~as sebesar 1 sen. Nilai
~ersebu~ ~idak bisa dika~akan berasal dari void karena ke
~idak pas~ian posisi ba~ang kendali lmm yang besar reak~i
~~asnya sebesar 1 sen.
Koef'isien void sanga~ kecil sekali karena konfigurasi
~eras bahan bakar reIa~if jauh dari beam ~ube.
KESI MPULAN
Eksperimen koef'isien void dengan pengisian beam ~ube
Reak~or Serba Guna G.A Siwabessy ~eIah dilaksanakan dengan
baik. Hasil menunjukan harga koef'isien void kecil sekali.
sehingga ~idak mempengaruhi bagi operasi dan keseIama~anreak~or.
Terdapa~ perbedaan ke~inggian ba~ang kendali penga~ur
karena pemasukan air di beam ~ube S-6 dan S-5. Reak~ivi~as
bukan disebabkan oleh koefisien void ~e~api karena ke~idaks~abilan ala~.
579
TABEL 1.
Beam TubeCB.DJKT OXOOlBF3/D6PosisiPosisi
pCsen)BankCmm)R.RCmm)
semua B.T kosong
7.10-101 •51 .104250251-B.T.S5 Oiisi
5.9.10-101 •55.1042502501.0
B.T.S5.S5 Oiisi
5.85.10-101 •55.1042502491.0
B.T.S5.S5.S4 Oiisi
7.10-101.59.104250249-B.T.S5.S5.S4.S3
7.10-101,59.104250249-Oiisi B.T.S5,S5,S4.S3
5.8.10-101 ,55.104250249-S2 Oi1si
Semua B.T.Oiisi5,95.10-101.55.104250249-
DAFT AR PUST AKA
1. Wiliam J. S~urn. Reac~or Labora~ory Exp~rimen~s.
Opera~ed by the Universi~y o~ Chicago. Agus~us 1951.
2. J Padgorski. Void Coe~~icien~ Measuremen~ CBeam Tube).
INTERA TOM. 1987.
3. Donal O. Glower, Experimen~al Reac~or Analysis and
Radia~ian Measuremen~s. Mc Graw - Hill. 1955
"
2
1
100 200
580
300 400 500 •600 h(mm)
Gambar 1. KURVE KALIBRASI BATANG KENDALI :PENGATUR
U"\..C\J
o•.~
U"\•.,...
o..,...
U"\•.o
581
JKT04
0,89,104 cps
10.0.10-10 J.
2,12.104 cp.
6
KURVEliLIBRASI BF3- VS
8
JXT 04
1Q,.JJrT 04 (10-1°)
.•.....•.
••••$ 400] .•....•
0.-)0
20
10
o
o2)0 240 250 260 270
h(nun)
\JlCDI\)
Gambar 2. KURVE KllIBRASI BAT.A.NG KENDALI PENG.A.TUR
( 24~ C TANP A llIIWI)
Bila beam yube dikosongkan
Jadi dari perbedaan
reak~ivi~as 1 sen
583
TANYA JAWAB
1. Syarip
,Bagaimana cara mengisi beampor~. apakah masih cukup
aman Cpaparan radiasinya) sewak~u reak~or operasi.
Jawaban
-Ada sis~em~ersendiri yang disebu~ sis~em pendinginan
beam ~ube dan cukup aman bagi operasi reak~or.
2. Edi Trijono B
Ber apa perbedaan reak~i vi~as void bi1amana beam ~ube
diisi air dan beam ~ube kosong.
Jawaban
Bila beam ~ube diisi maka posisl' Bank: 260 mm
Reg : 249 mm
Bank : -260 mm
Reg : 250 mm
ke~inggian Reg. rod diperoleh
Cbelum dikoreksi/rala~ belum
diperhi~ungkan
3. U~aja
a. Kenapadicobapada25°-300C.bukanpadakondi si
operasi
?b.
Bagaimana pengaruh lain Csuhu.Xe)
c.
Bagaimana hubungan void ~erhadap keselama~an ?
Jawaban :
a. Reak~or pada awal subkri~is dan suhu memang seki~ar
250 - 300 C Csuhu operasi)
b. Tidak ada.
C. Tidak ada hubungannya dengan operasi reak~or karena
perubahan reak~ivi~as sanga~ kecil sekali.