Reaktor Cepat Berpendingin Gas (GFR) GFR adalah sistem energi nuklir dengan spektrum neutron cepat. Karakteristik spektrum neutron yang sangat keras dihasilkan oleh U-238 karena GFR menggunakan bahan bakar berlapis keramik yang terdispersi dalam matriks bahan bakar. Reaktor ini memiliki potensi dalam memanfaatkan siklus bahan bakar tertutup dengan daur ulang aktinida penuh. Desain GFR diperlihatkan dalam Gambar 4.

GFR dipilih sebagai salah satu sistem energi nuklir Generasi IV karena potensinya yang excellent dalam sustainabilitas melalui reduksi volum dan radiotoksisitas dari bahan bakarnya sendiri dan bahan bakar bekas lainnya. Potensi lainnya yang dimiliki GFR adalah meningkatkan pemanfaatan orde sumber daya uranium. Ciri utama reaktor ini adalah temperatur operasinya tinggi dimana temperatur outlet dimungkinkan mencapai 850oC. Pada umumnya, operasi temperatur tinggi dari sebuah reaktor nuklir akan menghasilkan efisiensi yang relatif tinggi, namun dibutuhkan material yang advanced untuk menopang kondisi operasi. Saat ini pin, pelat dan blok prismatik sedang dipertimbangkan sebagai konfigurasi teras. Dari kompilasi data parameter yang ditabulasikan dalam Tabel 5 dapat dilihat bahwa, desain reaktor memiliki SiC sebagai material matriks. Seleksi ini didasarkan untuk keberlanjutan material pada operasi temperatur tinggi. Konsekuensinya profil fluks diekspektasi lebih lunak daripada yang dipromosikan dalam spesifikasi Generasi IV awal, karena pemuatan karbon dalam teras yang tinggi dan banyaknya hampir setengah dari jumlah total material teras.

reaktor cepat yaitu reaksi fisi yang didominasi oleh neutron cepat, ditandai dengan pengurangan bahan moderator. Reaktor ini memerlukan bahan bakar yang diperkaya dengan sangat tinggi, atau plutonium, untuk mengurangi jumlah U-238 yang akan menyerap neutron cepat. Gas-cooled Fast Reactor (GCFR) adalah reaktor cepat Generasi IV yang sedang dalam tahap pengembangan (gbr. 1). Reaktor-reaktor Generasi IV belum akan dikomersialkan sebelum tahun 2030. Penelitian reaktor-reaktor jenis ini secara resmi dimulai oleh The Generation IV International Forum (GIF) berdasarkan delapan tujuan teknologi. Tujuan utamanya adalah untuk meningkatkan keselamatan nuklir, meningkatkan resistensi proliferasi, meminimisasi limbah dan penggunaan sumber daya alam, mengurangi biaya dalam pembangunan dan pengoperasian reaktor. GCFR umumnya menggunaka pendingin helium, mempunyai spektrum cepat dan menggunakan perputaran bahan baka tertutup. Seperti halnya reaktor denga pendingin gas spektrum termal seperti GT MHR dan PBMR, temperatur outlet yan tinggi dari pendingin helium memungkinka untuk menghasilkan listrik, hidrogen ata proses panas lain dengan efisiensi tinggi Namun berbeda dengan reaktor termal, GFR tidak menggunakan grafit sebagai moderator Massa termal dan konduktivitas termal lebi rendah dibandingkan dengan reaktor terma sehingga temperatur tera dapat naik mencapa 16000C/menit. Untuk mengeliminas temperatur ekstrim maka diperlukan kerami carbide dan nitrit seperti SiC, ZrC, TiC, Ti dan ZrN sebagai material campuran penyusu bahan bakar (Fielding et al., 2007).Sistem GFR mengutamakan spektrum neutron cepat dan perputaran bahan bakar tertutup GFR menggunakan gas SiC sebagai pendingin untuk mengefisienkan konversi uranium fertil dan manejemen aktinida. GFR beroperasi dalam putaran bahan bakar yang tertutup dengan interval pengisian bahan bakar yang lama (10 sampai 20 tahun). Keutamaannya adalah desain yang diperuntukkan bagi produksi listrik dalam jaringan kecil dan bagi negara berkembang yang tidak mau menyebarkan infrastuktur perputaran bahan bakar alaminya untuk mendukung sistem energi nuklirnya. Sistem baterai ini didesain untuk pembangkitan listrik yang terdistribusi dan produk lain, termasuk hidrogen dan air yang dapat diminum.

Pada Tabel 1 menunjukkan bahwa terdapat delapan tujuan sistem energi nuklir Generasi IV yang diklasifikasikan dalam empat aspek, yaitu: keberlanjutan, ekonomi, keselamatan dan kehandalan, serta pencegahan pemanfaatan senjata nuklir dan proteksi fisik. Fokus tujuan aspek keberlanjutan adalah pemanfaatan bahan bakar dan pengelolaan limbah, fokus tujuan ekonomi adalah biaya operasional pembangkit yang kompetitif seperti biaya produksi energi dan risiko keuangan, fokus tujuan aspek keselamatan adalah operasi yang aman dan handal, dan fokus tujuan aspek pencegahan pemanfaatan senjata nuklir dan proteksi fisik adalah pengendalian dan pengamanan bahan nuklir serta fasilitas nuklir.

GFR (Gas-cooled Fast Reactor) Reaktor Cepat Berpendingin Gas GFR merupakan reaktor cepat dengan menggunakan gas helium sebagai pendingin dan siklus bahan bakar tertutup. Suhu keluaran yang tinggi dari pendingin berpotensi digunakan untuk memproduksi listrik, hidrogen, atau panas dengan efisiensi tinggi. Beberapa jenis bahan bakar memiliki potensi untuk dapat dioperasikan pada suhu yang sangat tinggi dan memiliki retensi yang sangat baik terhadap produk fisi yaitu bahan bakar keramik komposit, partikel bahan bakar maju, atau elemen keramik-dengan lapisan senyawa aktinida. GFR menggunakan turbin helium siklus langsung (direct-cycle helium turbine) untuk memproduksi listrik, atau dapat juga menggunakan panas untuk proses produksi hidrogen secara termokimia. Melalui kombinasi dari spektrum cepat dan daur ulang penuh aktinida, GFR meminimalkan produksi limbah radioaktif yang berumur panjang. Spektrum cepat GFR juga memungkinkan untuk menggunakan bahan fisil dan fertil yang tersedia sehingga jauh lebih efisien daripada reaktor gas spektrum termal dengan sekali daur bahan bakar. Sistem GFR dirancang untuk menghasilkan listrik dan produk energi lainnya, termasuk hidrogen dan air minum.Berdasarkan hasil penelitian dan pengembangan GFR, diketahui bahwa GFR memiliki beberapa karakteristik sebagai berikut: (i) GFR merupakan reaktor spektrum neutron cepat, pendingin reaktor menggunakan gas helium dan menggunakan siklus bahan bakar tertutup dengan konversi uranium dan pengelolaan aktinida yang lebih efektif, (ii) Perawatan dan pengelolaan limbah bahan bakar secara on-site untuk memudahkan transportasi bahan nuklir, (iii) Turbin helium menggunakan direct cycle system untuk menghasilkan listrik secara efektif, dan (iv) Suhu keluaran (outlet) yang tinggi digunakan untuk produksi hidrogen dengan cara dekomposisi termokimia air. Kegiatan penelitian dan pengembanggan GFR saat ini berfokus pada aspek bahan bakar dan teknologi daur ulang bahan bakar. Teknologi GFR diperkirakan siap digunakan secara komersial pada tahun 2025.Sistem GFR memiliki peringkat teratas dalam aspek keberlanjutan karena memiliki sifat siklus bahan bakar tertutup dan kinerja yang sangat baik dalam hal pengelolaan aktinida. Selain itu secara umum GFR juga dinilai memiliki peringkat yang baik dalam aspek yang lain (keselamatan dan kehandalan; ekonomi; pencegahan pemanfaatan senjata nuklir dan proteksi fisik) dibanding dengan sistem energi nuklir Generasi IV yang lainnya.

Reaktor cepat berpendingin gas (GFR GFR adalah sistem energi nuklir berpendingin gas he-lium (He) dengan spektrum neutron cepat. Karak teristik spektrum neutron yang sangat keras dihasilka oleh U-238, karena GFR menggunakan bahan baka berlapis keramik yang terdispersi dalam matriks ba han bakar. Reaktor ini memiliki potensi dalam me manfaatkan siklus bahan bakar tertutup dengan dau ulang aktinida penuh. Ciri utama reaktor ini adala temperatur operasinya tinggi sehingga temperatu outlet dimungkinkan mencapai 850C Pada umumnya, operasi temperatur tinggi dari se buah reaktor nuklir akan menghasilkan esiensi yan relatif tinggi, namun dibutuhkan material yang ad vanced untuk menopang kondisi operasi. Saat ini pin pelat dan blok prismatik sedang dipertimbangkan se bagai kongurasi teras. Desain GFR diperlihatkan dalam Gambar 1 dengan kompilasi data parameter ditabulasikan dalam Tabel 1.Desain reaktor memiliki material matriks siliko karbida (SiC). Seleksi ini didasarkan untuk keberlan jutan material pada operasi temperatur tinggi, Karen pemuatan karbon dalam teras yang tinggi dan hampir setengah dari jumlah total material teras, konsekuensinya prol uks diekspektasi lebih lunak dari pada yang dipromosikan dalam spesikasi Generasi VI awal