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.