Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

REAKTOR NUKLIR NON-DAYA JENIS TRIGA Oleh: Heryudo Kusumo, DPIBN-BAPETEN.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "REAKTOR NUKLIR NON-DAYA JENIS TRIGA Oleh: Heryudo Kusumo, DPIBN-BAPETEN."— Transcript presentasi:

1 REAKTOR NUKLIR NON-DAYA JENIS TRIGA Oleh: Heryudo Kusumo, DPIBN-BAPETEN

2 REAKTOR NUKLIR NON- DAYA JENIS TRIGA PENDAHULUAN PENDAHULUAN REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG

3 PENDAHULUAN (1) Setelah mengikuti kuliah ini, para siswa diharapkan mampu: Setelah mengikuti kuliah ini, para siswa diharapkan mampu: - mengenal reaktor nuklir non-daya jenis TRIGA seperti Reaktor Kartini Yogyakarta dan Reaktor Triga 2000 Bandung, khususnya struktur dan teras reaktor beserta komponen-komponen utamanya - mengenal sistem peringatan dini yang dimiliki oleh Reaktor TRIGA 2000 Bandung

4 PENDAHULUAN (2) Definisi Reaktor Nuklir (PP No.43/2006 ttg Perizinan Reaktor Nuklir): Definisi Reaktor Nuklir (PP No.43/2006 ttg Perizinan Reaktor Nuklir): “Reaktor nuklir adalah alat atau instalasi yang dijalankan dengan bahan bakar nuklir yang dapat menghasilkan reaksi inti berantai yang terkendali dan digunakan untuk pembangkitan daya, atau penelitian, dan/atau produksi isotop” “Reaktor nuklir adalah alat atau instalasi yang dijalankan dengan bahan bakar nuklir yang dapat menghasilkan reaksi inti berantai yang terkendali dan digunakan untuk pembangkitan daya, atau penelitian, dan/atau produksi isotop” Secara umum, reaktor nuklir dapat didefinisikan sebagai suatu tempat di mana terjadi reaksi pembelahan berantai secara terkendali Secara umum, reaktor nuklir dapat didefinisikan sebagai suatu tempat di mana terjadi reaksi pembelahan berantai secara terkendali

5 PENDAHULUAN (3) Reaksi pembelahan terjadi di dalam bahan bakar nuklir, dhi inti atom Uranium (mis. U-235) membelah menjadi unsur- unsur lain setelah ditrubuk neutron termal (yaitu neutron dgn energi ~ 0,025 eV), dg reaksi sbb: Reaksi pembelahan terjadi di dalam bahan bakar nuklir, dhi inti atom Uranium (mis. U-235) membelah menjadi unsur- unsur lain setelah ditrubuk neutron termal (yaitu neutron dgn energi ~ 0,025 eV), dg reaksi sbb: n + U-235  Ba Kr n + E n + U-235  Ba Kr n + E Sebagai hasil dari reaksi pembelahan adalah energi (panas), neutron baru, dan unsur-unsur lain yang bersifat radioaktif Sebagai hasil dari reaksi pembelahan adalah energi (panas), neutron baru, dan unsur-unsur lain yang bersifat radioaktif Apabila tidak dikendalikan (misalnya dalam senjata nuklir), maka reaksi pembelahan tersebut dapat berkembang menjadi reaksi pembelahan berantai, yang dalam waktu < 1 detik dari satu reaksi pembelahan dapat berkembang menjadi jutaan reaksi pembelahan Apabila tidak dikendalikan (misalnya dalam senjata nuklir), maka reaksi pembelahan tersebut dapat berkembang menjadi reaksi pembelahan berantai, yang dalam waktu < 1 detik dari satu reaksi pembelahan dapat berkembang menjadi jutaan reaksi pembelahan

6

7 ν β γ γ β ν n REAKSI PEMBELAHAN BERANTAI

8 PENDAHULUAN (4) Pengendalian reaksi pembelahan berantai dilakukan melalui pemasukkan batang kendali (terbuat dari bahan yg dapat menyerap neutron) ke dalam reaktor nuklir Pengendalian reaksi pembelahan berantai dilakukan melalui pemasukkan batang kendali (terbuat dari bahan yg dapat menyerap neutron) ke dalam reaktor nuklir Dalam reaktor daya, panas/energi yang dihasilkan dari reaksi pembelahan berantai digunakan untuk membangkitkan listrik (misalnya PLTN) atau untuk keperluan lain seperti panas proses, pemanas ruangan (untuk negara yang mengalami musim dingin), dll Dalam reaktor daya, panas/energi yang dihasilkan dari reaksi pembelahan berantai digunakan untuk membangkitkan listrik (misalnya PLTN) atau untuk keperluan lain seperti panas proses, pemanas ruangan (untuk negara yang mengalami musim dingin), dll

9 Apabila 1 gram U-235 mengalami reaksi pembelahan berantai dalam suatu reaktor nuklir, maka panas yg dihasilkan setara dgn panas pembakaran 1 ton (1000 kg) batubara di dalam PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap)‏

10 PENDAHULUAN (5) Dalam reaktor penelitian/non-daya, neutron hasil reaksi pembelahan berantai digunakan untuk keperluan penelitian, produksi isotop radioaktif, uji material, dll; sedangkan panas yang dihasilkan dibuang ke lingkungan Dalam reaktor penelitian/non-daya, neutron hasil reaksi pembelahan berantai digunakan untuk keperluan penelitian, produksi isotop radioaktif, uji material, dll; sedangkan panas yang dihasilkan dibuang ke lingkungan Unsur radioaktif hasil reaksi pembelahan berantai biasanya tidak dimanfaatkan, dan harus diamankan agar tidak membahayakan keselamatan pekerja, masyarakat, dan lingkungan hidup Unsur radioaktif hasil reaksi pembelahan berantai biasanya tidak dimanfaatkan, dan harus diamankan agar tidak membahayakan keselamatan pekerja, masyarakat, dan lingkungan hidup Unsur radioaktif tsb merupakan bahaya utama dari suatu reaktor nuklir, disamping zat radioaktif lain yang terbentuk melalui reaksi aktivasi neutron di dalam teras reaktor nuklir Unsur radioaktif tsb merupakan bahaya utama dari suatu reaktor nuklir, disamping zat radioaktif lain yang terbentuk melalui reaksi aktivasi neutron di dalam teras reaktor nuklir

11 PENDAHULUAN (6) Zat radioaktif hasil reaksi pembelahan: Zat radioaktif hasil reaksi pembelahan: - Umur pendek (diperlukan untuk memperkirakan pengaruh jangka pendek dari suatu kecelakaan nuklir terhadap masyarakat dan lingkungan hidup)‏ - Umur pendek (diperlukan untuk memperkirakan pengaruh jangka pendek dari suatu kecelakaan nuklir terhadap masyarakat dan lingkungan hidup)‏ - Umur panjang (diperlukan untuk memperkirakan pengaruh jangka panjang dari kecelakaan nuklir tersebut terhadap masyarakat dan lingkungan hidup)‏ - Umur panjang (diperlukan untuk memperkirakan pengaruh jangka panjang dari kecelakaan nuklir tersebut terhadap masyarakat dan lingkungan hidup)‏

12 Tabel 1. Karakteristik Isotop Hasil Belahan Umur Pendek Radiasi eksterna, bahaya terhadap kesehatan kecil Gas 0 0,2 0 0, m 4,4 j 78 m 2,8 j 3 m 33 d Kr-83m -85m Radiasi eksterna seluruh tubuh, bahaya terhadap kesehatan sedang Mudah ,3 j 32 m 3 m 56 d Br hr stl ShDShD Sifat Fisika KesehatanSifat Penguapan Aktivitas (Kci/MW)‏Umur Paruh T1/2 Isotop

13 Radiasi eksterna, bahaya terhadap kesehatan sedang Terlepas dari uranium yg teroksidasi 2, , j 25 m 77 j Te-131m Radiasi eksterna, bahaya terhadap kesehatan sedang Terlepas dari uranium yang teroksidasi 0,5 2,3 0 0,5 2,9 2,3 9,5 105 j 9,4 j 34 h 72 m Te-127m m -139 Radiasi eksterna, bahaya terhadap kesehatan kecil Gas 0,3 0,7 4,7 4 0, h 2,3 h 5,3 h 9,2 j Xe m Radiasi eksterna, radiasi interna terhadap kelenjar gondok, radiotoksisitas tinggi Mudah , h 2,3 j 21 j 52 m 6,1 j I

14 Tabel 2. Karakteristik Isotop Hasil Belahan Umur Panjang Bahaya interna terhadap ginjal dan saluran kencing Dalam bentuk oksida mudah menguap 1051,0 tRu-106 Bahaya interna terhadap tulang dan paru-paru Sedang 39 1,2 54 h 28 t Sr Bahaya terhadap kesehatan kecil Gas0.620,1210,4 tKr-85 1 hr stl ShD ShD Sifat Fisika Kesehatan Sifat Penguapan Aktivitas (Kci/MW)‏Umur Paruh T1/2 Isotop

15 Bahaya interna terhadap tulang dan paru-paru Sedang53 12,8 hBa-140 Bahaya interna terhadap tulang dan paru-paru Sedikit hCe-144 Bahaya interna terhadap seluruh tubuh Mudah5,31,133 tCs-137

16 PROGRAM PENGEMBANGA N SDM UNTUK PLTN PENELITIAN DI BIDANG MATERIAL DAN SAINS PENINGKATAN MUTU BAHAN ANALISIS BAHAN PRODUKSI AIR DEMINERALIZE D LITBANG DI BIDANG FISIKA REAKTOR DAN TERMOHIDROLIK PRODUKSI RADIOISOTOP

17 REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA (1)

18 REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA (2) Reaktor Kartini merupakan reaktor penelitian/non-daya jenis kolam, mempunyai daya nominal 250 kW dan saat ini beroperasi ’steady state’ pada daya 100 kilo Watt. Reaktor Kartini merupakan reaktor penelitian/non-daya jenis kolam, mempunyai daya nominal 250 kW dan saat ini beroperasi ’steady state’ pada daya 100 kilo Watt. Reaktor Kartini dirancang dan dibangun oleh tenaga ahli dari Indonesia sendiri (~1976), dan mulai beroperasi pada tahun 1979 pada daya 50 kW Reaktor Kartini dirancang dan dibangun oleh tenaga ahli dari Indonesia sendiri (~1976), dan mulai beroperasi pada tahun 1979 pada daya 50 kW Reaktor Kartini dibangun berdasarkan beberapa pertimbangan, jenis reaktor ini paling sederhana, murah dalam biaya operasi dan pemeliharaannya. Reaktor Kartini dibangun berdasarkan beberapa pertimbangan, jenis reaktor ini paling sederhana, murah dalam biaya operasi dan pemeliharaannya. Selain itu reaktor kolam mempunyai fleksibilitas besar dalam susunan teras dan sifat intrinsik yang aman. Selain itu reaktor kolam mempunyai fleksibilitas besar dalam susunan teras dan sifat intrinsik yang aman. Dengan dilengkapi beberapa sarana eksperimen dan penelitian, reaktor ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Dengan dilengkapi beberapa sarana eksperimen dan penelitian, reaktor ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan.

19 REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA (3) Reaktor Kartini merupakan reaktor TRIGA 250 yang sebagian komponennya berasal dari Bandung. Reaktor Kartini merupakan reaktor TRIGA 250 yang sebagian komponennya berasal dari Bandung. Daya maksimum reaktor (sesuai desain) adalah 250 kW, namun saat ini hanya diijinkan beroperasi pada daya 100 kW karena pertimbangan teknis tertentu Daya maksimum reaktor (sesuai desain) adalah 250 kW, namun saat ini hanya diijinkan beroperasi pada daya 100 kW karena pertimbangan teknis tertentu Bangunan reaktor, sistem perpindahan panas primer dan fasilitas eksperimen lainnya didesain tahan gempa sehingga SSE (Safety Shutdown Eartquake). Bangunan reaktor, sistem perpindahan panas primer dan fasilitas eksperimen lainnya didesain tahan gempa sehingga SSE (Safety Shutdown Eartquake). Luas bangunan kurang lebih 900 m2, sebagian bangunan berlantai tiga. Luas bangunan kurang lebih 900 m2, sebagian bangunan berlantai tiga. Serambi reaktor (reactor hall) berukuran 20 x 20 m2, tinggi 12 m dengan atapnya sebagian datar, sedang bagian tengah berbentuk lengkung-cembung. Serambi reaktor (reactor hall) berukuran 20 x 20 m2, tinggi 12 m dengan atapnya sebagian datar, sedang bagian tengah berbentuk lengkung-cembung.

20 REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA (4) Uraian dari masing-masing level bangunan reaktor adalah sbb: Uraian dari masing-masing level bangunan reaktor adalah sbb: - Ground level (level dasar ) sekitar 0 meter, meliputi: pintu masuk, lokasi eksperimen dengan beam port, lokasi pompa primer/demineralizer, panel listrik daya, lokasi perangkat subkritik, lokasi barang/peralatan eksperimen. - Ground level (level dasar ) sekitar 0 meter, meliputi: pintu masuk, lokasi eksperimen dengan beam port, lokasi pompa primer/demineralizer, panel listrik daya, lokasi perangkat subkritik, lokasi barang/peralatan eksperimen. - Intermediate level (lantai II) sekitar 3,5 meter, meliputi: lokasi eksperimen dengan bulk shielding, pintu darurat. - Intermediate level (lantai II) sekitar 3,5 meter, meliputi: lokasi eksperimen dengan bulk shielding, pintu darurat. - Operation level (lantai III) sekitar 8 meter, meliputi: dek reaktor, lokasi ruang kontrol reaktor, lokasi percobaan pada dek reaktor. - Operation level (lantai III) sekitar 8 meter, meliputi: dek reaktor, lokasi ruang kontrol reaktor, lokasi percobaan pada dek reaktor.

21 REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA (5) Ruang gedung reaktor selalu tertutup rapat dan udara dalam ruangan disedot ke luar gedung dengan menggunakan mesin penyedot khusus (blower). Ruang gedung reaktor selalu tertutup rapat dan udara dalam ruangan disedot ke luar gedung dengan menggunakan mesin penyedot khusus (blower). Udara yang disedot dilepaskan ke udara bebas, melewati saringan melalui cerobong ventilasi yang tingginya 32,5 meter. Udara yang disedot dilepaskan ke udara bebas, melewati saringan melalui cerobong ventilasi yang tingginya 32,5 meter. Di bagian bawah cerobong dipasang saringan/filter khusus untuk menyaring gas-gas radioaktif yang mungkin terlepas di dalam gedung reaktor. Di bagian bawah cerobong dipasang saringan/filter khusus untuk menyaring gas-gas radioaktif yang mungkin terlepas di dalam gedung reaktor. Udara masuk ke dalam gedung reaktor melalui lubang ventilasi yang terdapat pada dinding gedung. Udara masuk ke dalam gedung reaktor melalui lubang ventilasi yang terdapat pada dinding gedung.

22 REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA (6) 1. STRUKTUR REAKTOR a. Perisai reaktor b. Tangki reaktor

23

24 REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA (7) a. Perisai Reaktor Perisai reaktor terbuat dari beton bertulang, terbuat dari batu, pasir dan barit, mempunyai densitas 3,3 g/cm3 Perisai reaktor terbuat dari beton bertulang, terbuat dari batu, pasir dan barit, mempunyai densitas 3,3 g/cm3 Perisai dipasang di sekeliling teras reaktor, dengan tinggi 6,5 meter mempunyai pondasi 6 meter, dan didesain tahan gempa. Perisai dipasang di sekeliling teras reaktor, dengan tinggi 6,5 meter mempunyai pondasi 6 meter, dan didesain tahan gempa. Tebal perisai bagian bawah sampai ketinggian 3,84 meter adalah 2,5 meter, sedang tebal di atasnya 70 cm. Tebal perisai bagian bawah sampai ketinggian 3,84 meter adalah 2,5 meter, sedang tebal di atasnya 70 cm. Pada bagian atas perisai dibuat piringan beton bertulang, dengan garis tengah 7 meter, sehingga orang dapat masuk ke dalam tangki reaktor dari atas. Pada bagian atas perisai dibuat piringan beton bertulang, dengan garis tengah 7 meter, sehingga orang dapat masuk ke dalam tangki reaktor dari atas.

25 REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA (8) b. Tangki Reaktor Tangki reaktor Kartini terdiri dari ‘liner’ alumunium yang dipasang pada struktur perisai reaktor Tangki reaktor Kartini terdiri dari ‘liner’ alumunium yang dipasang pada struktur perisai reaktor Diameter tangki reaktor ~2 m dan tinggi ~ 5 m Diameter tangki reaktor ~2 m dan tinggi ~ 5 m Tangki reaktor dibuat kedap-air melalui sambungan las- lasan Tangki reaktor dibuat kedap-air melalui sambungan las- lasan Integritas sambungan las-lasan diverifikasi melalui radiografi sinar-x, uji tekanan, pemeriksaan ‘dye penetrant’, dan uji kebocoran Integritas sambungan las-lasan diverifikasi melalui radiografi sinar-x, uji tekanan, pemeriksaan ‘dye penetrant’, dan uji kebocoran Tangki reaktor merupakan wadah dari berbagai komponen reaktor seperti: teras reaktor, elemen bakar, batang kendali, reflektor, sumber neutron, fasilitas iradiasi, ‘beam tube’, ‘beam port’, dll Tangki reaktor merupakan wadah dari berbagai komponen reaktor seperti: teras reaktor, elemen bakar, batang kendali, reflektor, sumber neutron, fasilitas iradiasi, ‘beam tube’, ‘beam port’, dll

26 REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA (9) 2. KOMPONEN REAKTOR a. Teras Reaktor b. Pelat/Lempeng Kisi-kisi c. Elemen Bakar d. Batang Kendali e. Reflektor f. Sumber Neutron

27 REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA (10) a. Teras Reaktor Berbentuk silinder, terdiri dari kisi-kisi tempat dudukan elemen bakar, elemen dummy, dan batang kendali Berbentuk silinder, terdiri dari kisi-kisi tempat dudukan elemen bakar, elemen dummy, dan batang kendali Teras dikelilingi oleh reflektor yg ditempatkan pada suatu dudukan/bangku reflektor Teras dikelilingi oleh reflektor yg ditempatkan pada suatu dudukan/bangku reflektor Susunan teras dan reflektor ini mempunyai diameter 1,09 m dan tinggi 0,58 m Susunan teras dan reflektor ini mempunyai diameter 1,09 m dan tinggi 0,58 m Teras dan reflektor terendam dalam air setinggi 4,9 m, sedangkan bagian bawah reflektor berada pada ketinggian 0,61 m dari dasar tangki Teras dan reflektor terendam dalam air setinggi 4,9 m, sedangkan bagian bawah reflektor berada pada ketinggian 0,61 m dari dasar tangki

28

29 Spesifikasi Teras Reaktor : Jumlah elemen bakar (e.b.) : 68 batang Volume aktif e. b. : 413,96 cm3 Volume total e.b. dalam teras : cm3 Tekanan operasi : 5, Pa Jarak antar pusat e.b. : 4 cm Koef pp konveksi : 779,72 W/m2 oC Massa alir pendingin : 0,0325 kg/s Daya rerata teras : 0,00171 kW/cm3 Daya max teras : 0,00332 kW/cm3 Heat flux rerata : 9700 W/m2

30

31 REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA (11) b. Lempeng/Pelat Kisi-kisi Lempeng/pelat kisi-kisi terbuat dari alumunium dengan tebal 19 mm, diameter bagian atas 49,5 cm dan bagian bawah 40,7 cm Lempeng/pelat kisi-kisi terbuat dari alumunium dengan tebal 19 mm, diameter bagian atas 49,5 cm dan bagian bawah 40,7 cm Jarak antar lubang pada kisi dibuat dg ketelitian tinggi sesuai dg desain teras, digunakan utk menempatkan elemen-elemen bakar Jarak antar lubang pada kisi dibuat dg ketelitian tinggi sesuai dg desain teras, digunakan utk menempatkan elemen-elemen bakar Lempeng kisi reaktor bagian atas diletakkan pada 6 lubang pada sindik yg tdp pada reflektor Lempeng kisi reaktor bagian atas diletakkan pada 6 lubang pada sindik yg tdp pada reflektor Pada lempeng kisi reaktor bagian bawah tdp lubang- lubang tempat masuk ujung bawah elemen bakar Pada lempeng kisi reaktor bagian bawah tdp lubang- lubang tempat masuk ujung bawah elemen bakar Lubang tempat elemen bakar berjumlah 90 yang terdistribusi dalam 5 lingkaran lubang (ring B,C,D,E dan F); tiap lubang berdiameter 38,23 mm Lubang tempat elemen bakar berjumlah 90 yang terdistribusi dalam 5 lingkaran lubang (ring B,C,D,E dan F); tiap lubang berdiameter 38,23 mm

32

33

34 REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA (12) Air pendingin mengalir melewati celah antara sirip bagian atas elemen bakar dan lubang lempeng kisi Air pendingin mengalir melewati celah antara sirip bagian atas elemen bakar dan lubang lempeng kisi Toleransi jarak antara elemen bakar dan lubang ksi berkisar antara 0,79 – 1,02 mm Toleransi jarak antara elemen bakar dan lubang ksi berkisar antara 0,79 – 1,02 mm Bagian tengah dari lempeng kisi terdapat lubang dg diameter 38,4 mm, digunakan sbg fasilitas iradiasi (central thimble) Bagian tengah dari lempeng kisi terdapat lubang dg diameter 38,4 mm, digunakan sbg fasilitas iradiasi (central thimble) Lubang-lubang foil dg diameter 8 mm di beberapa posisi pada lempeng kisi dibuat utk memasukkan foil ke dalam teras reaktor, yg digunakan utk melakukan pengukuran fluks neutron Lubang-lubang foil dg diameter 8 mm di beberapa posisi pada lempeng kisi dibuat utk memasukkan foil ke dalam teras reaktor, yg digunakan utk melakukan pengukuran fluks neutron

35 REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA (13) c. Elemen Bakar Elemen bakar reaktor Kartini yang digunakan pada saat ini terdiri dari bahan bakar: Elemen bakar reaktor Kartini yang digunakan pada saat ini terdiri dari bahan bakar: - Tipe-104 : UzrH1.7, perkayaan 20%, 8 w/o U = 36,5 gram U235 per elemen. - Tipe-104 : UzrH1.7, perkayaan 20%, 8 w/o U = 36,5 gram U235 per elemen. - Selain itu digunakan pula elemen bakar berinstrumen termokopel (instrumented fuel element/ IFE) Tipe-204 : dengan kandungan uranium 8,5 w/o U = 37 gram U235 per elemen. - Selain itu digunakan pula elemen bakar berinstrumen termokopel (instrumented fuel element/ IFE) Tipe-204 : dengan kandungan uranium 8,5 w/o U = 37 gram U235 per elemen. Jumlah elemen bakar di dalam teras pada saat daya 100 kW adalah 66 buah dengan burn-up bervariasi antara : 3% - 10%. Jumlah elemen bakar di dalam teras pada saat daya 100 kW adalah 66 buah dengan burn-up bervariasi antara : 3% - 10%.

36 Tabel 1 : Spesifikasi Elemen BakarReaktor Kartini panjang total : 72,06 cm panjang aktif : 38,1 cm panjang grafit : bagian atas 7,2 cm, bagian bawah 9,5 cm diameter luar : 37,34 mm diameter luar bahan bakar : 36,32 mm lapisan racun dapat bakar : 0,7874 mm berat kandungan U-235 : 36,5 gram (rerata) material kelongsong :SS-304 tebal kelongsong : 0,5 mm gap bahan bakar-kelongsong : 0,0635 mm titik leleh kelongsong : 1000 OC

37

38

39 REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA (14) d. Batang Kendali Batang kendali reaktor Kartini terbuat dari boron karbida (B4C), terdiri dari: Batang kendali reaktor Kartini terbuat dari boron karbida (B4C), terdiri dari: - batang kendali keselamatan (safety rod) - batang kendali keselamatan (safety rod) - batang kendali pengatur halus (regulating rod), dan - batang kendali pengatur halus (regulating rod), dan - batang kendali kompensasi (shim rod) - batang kendali kompensasi (shim rod) Ketiga batang kendali tsb ditempatkan dalam kelongsong alumunium yg sama bentuknya dengan elemen bakar Ketiga batang kendali tsb ditempatkan dalam kelongsong alumunium yg sama bentuknya dengan elemen bakar Dalam reaktor Kartini, ketiga batang kendali tsb disisipkan dari atas pada posisi tertentu dalam teras utk mengatur daya yang diinginkan Dalam reaktor Kartini, ketiga batang kendali tsb disisipkan dari atas pada posisi tertentu dalam teras utk mengatur daya yang diinginkan

40

41 REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA (15) e. Reflektor Sebuah ring silinder dari grafit dipasang mengelilingi teras reaktor dan berfungsi sebagai reflektor neutron. Diameter dalam 45,7 cm, tebal radial 30,5 cm dan tinggi 55,9 cm. Seluruh permukaan reflektor dilapisi alumunium untuk perlindungan terhadap air. Seluruh reflektor yang beratnya ~770 kg diletakkan pada sebuah dudukan penyangga dari aluminium yang dilengkapi dengan 4 buah lubang berdiameter 5,1 cm untuk keperluan pengangkatan

42

43

44 REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA (16) f. Sumber Neutron Sumber neutron yang digunakan untuk start-up reaktor Kartini adalah Americium-Berilium (Am- Be) Sumber neutron dimasukkan dalam suatu tempat berbentuk silinder dari aluminium (neutron source holder), berdiameter 3,7 cm dan tinggi 72,0 cm. Sumber neubon tersebut dimasukkan dalam teras reaktor pada salah satu lubang kisi teras. Sumber neutron Am-Be bisa tetap berada di dalam teras setelah reaktor mencapai kritis.

45 REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA (17) Spesifikasi sumber neutron Am-Be: - bentuk fisik : kapsul - tipe : X.4 - kode kapsul : AMN.23 - aktivitas : 3 Ci (per April 1981) - pancaran : 6,6 x E6 - diameter kapsul: 22,4 mm - tinggi kapsul : 48,5 mm

46

47 REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG (1)

48 REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG (2) Reaktor TRIGA 2000 yang berada di Bandung adalah reaktor penelitian pertama yang dibangun di Indonesia. Reaktor TRIGA 2000 yang berada di Bandung adalah reaktor penelitian pertama yang dibangun di Indonesia. Reaktor ini dibangun pada tahun 1960 dan tahun 1964 diresmikan oleh Presiden pertama RI Dr.Ir. Sukarno. Reaktor ini dibangun pada tahun 1960 dan tahun 1964 diresmikan oleh Presiden pertama RI Dr.Ir. Sukarno. Daya reaktor saat diresmikan adalah 250 kW, pengelolaannya ditangani oleh Pusat Reaktor Atom Bandung, Badan Tenaga Atom Nasional (saat itu). Daya reaktor saat diresmikan adalah 250 kW, pengelolaannya ditangani oleh Pusat Reaktor Atom Bandung, Badan Tenaga Atom Nasional (saat itu). Pada tahun 1971 reaktor ini ditingkatkan dayanya menjadi 1000 kW; dan selanjutnya pada tahun 2000 dayanya ditingkatkan lagi menjadi 2000 kW. Pada tahun 1971 reaktor ini ditingkatkan dayanya menjadi 1000 kW; dan selanjutnya pada tahun 2000 dayanya ditingkatkan lagi menjadi 2000 kW. TRIGA adalah singkatan dari Training Research and Isotop Production by General Atomic. Berdasarkan namanya, reaktor ini berfungsi sebagai reaktor untuk pelatihan, penelitian dan produksi radioisotop. TRIGA adalah singkatan dari Training Research and Isotop Production by General Atomic. Berdasarkan namanya, reaktor ini berfungsi sebagai reaktor untuk pelatihan, penelitian dan produksi radioisotop.

49 REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG (3) Reaktor TRIGA dibuat oleh General Atomic, sebuah perusahaan dari Amerika Serikat. Reaktor TRIGA dirancang sedemikian rupa agar aman selama dioperasikan. Reaktor TRIGA dibuat oleh General Atomic, sebuah perusahaan dari Amerika Serikat. Reaktor TRIGA dirancang sedemikian rupa agar aman selama dioperasikan. Sistem dan komponen reaktor nuklir non-daya jenis TRIGA, baik untuk Reaktor Kartini Yogyakarta maupun Reaktor TRIGA 2000 Bandung, pada dasarnya sama sehingga selanjutnya tidak dibahas lagi Sistem dan komponen reaktor nuklir non-daya jenis TRIGA, baik untuk Reaktor Kartini Yogyakarta maupun Reaktor TRIGA 2000 Bandung, pada dasarnya sama sehingga selanjutnya tidak dibahas lagi Pembahasan reaktor TRIGA 2000 Bandung lebih ditekankan kepada aspek lain seperti air kolam reaktor dan sistem peringatan dini, mengingat daya reaktor yang besarnya 2000 kW sehingga potensi bahayanya lebih besar dari reaktor Kartini Yogyakarta Pembahasan reaktor TRIGA 2000 Bandung lebih ditekankan kepada aspek lain seperti air kolam reaktor dan sistem peringatan dini, mengingat daya reaktor yang besarnya 2000 kW sehingga potensi bahayanya lebih besar dari reaktor Kartini Yogyakarta

50

51 REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG (4) 1. Air Kolam Reaktor Reaktor berada di dalam suatu kolam air, di mana tinggi permukaan air kolam reaktor dari permukaan atas teras reaktor (lempeng kisi atas) dipertahankan tidak kurang dari 550 cm. Reaktor berada di dalam suatu kolam air, di mana tinggi permukaan air kolam reaktor dari permukaan atas teras reaktor (lempeng kisi atas) dipertahankan tidak kurang dari 550 cm. Selama teras teaktor seluruhnya terendam di dalam air pendingin, ia akan memperoleh pendinginan yang cukup secara konveksi alami, sehingga terhindar dari kerusakan kelongsong maupun pelelehan bahan bakar. Selama teras teaktor seluruhnya terendam di dalam air pendingin, ia akan memperoleh pendinginan yang cukup secara konveksi alami, sehingga terhindar dari kerusakan kelongsong maupun pelelehan bahan bakar. Penurunan tinggi air kolam reaktor sampai melebihi batas keselamatan di atas selama ini tidak pernah terjadi secara sengaja/ akibat kecelakaan. Penurunan tinggi air kolam reaktor sampai melebihi batas keselamatan di atas selama ini tidak pernah terjadi secara sengaja/ akibat kecelakaan. Bila hal tsb terjadi, kemungkinan terjadi kbocoran pada tangki reaktor atau tabung berkas (beam port) Bila hal tsb terjadi, kemungkinan terjadi kbocoran pada tangki reaktor atau tabung berkas (beam port)

52 REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG (5) Bila diasumsikan terjadi kebocoran pada tabung berkas berdiameter 16 cm, maka reaktor akan padam sekitar 188 detik saat ketinggian air pendingin tepat mencapai permukaan atas teras reaktor. Bila diasumsikan terjadi kebocoran pada tabung berkas berdiameter 16 cm, maka reaktor akan padam sekitar 188 detik saat ketinggian air pendingin tepat mencapai permukaan atas teras reaktor. Selang waktu ini dianggap cukup utk memberi kesempatan kepada pendingin teras darurat untuk bekerja secara penuh menggantikan sistem pendingin primer dalam mendinginkan reaktor. Selang waktu ini dianggap cukup utk memberi kesempatan kepada pendingin teras darurat untuk bekerja secara penuh menggantikan sistem pendingin primer dalam mendinginkan reaktor. Selain itu, penurunan tinggi air pendingin akan menyebabkan pula perlindungan thd radiasi berkurang, terutama di daerah tepat di atas kolam reaktor. Selain itu, penurunan tinggi air pendingin akan menyebabkan pula perlindungan thd radiasi berkurang, terutama di daerah tepat di atas kolam reaktor. Pada saat permukaan air kolam mencapai teras reaktor, akan terjadi pengurangan perlindungan radiasi setebal 100 cm yang setara dengan kenaikan paparan radiasi gamma sebesar 22,4 kali dari keadaan normal. Pada saat permukaan air kolam mencapai teras reaktor, akan terjadi pengurangan perlindungan radiasi setebal 100 cm yang setara dengan kenaikan paparan radiasi gamma sebesar 22,4 kali dari keadaan normal.

53 REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG (6) 2. Sistem Peringatan Dini Perangkat-perangkat keselamatan yang dibahas berikut ini dapat memberikan peringatan dini kepada operator reaktor, bila terjadi keadaan dimana batas sistem keselamatan hampir tercapai. Perangkat-perangkat keselamatan yang dibahas berikut ini dapat memberikan peringatan dini kepada operator reaktor, bila terjadi keadaan dimana batas sistem keselamatan hampir tercapai. Peringatan dini tersebut dapat berupa bunyi, nyala lampu, tulisan-tulisan pada layar monitor, atau cara-cara lainnya. Peringatan dini tersebut dapat berupa bunyi, nyala lampu, tulisan-tulisan pada layar monitor, atau cara-cara lainnya. Pada saat tanda peringatan muncul, para operator segera melakukan tindakan yang diperlukan untuk mencegah terjadinya keadaan yang lebih buruk. Pada saat tanda peringatan muncul, para operator segera melakukan tindakan yang diperlukan untuk mencegah terjadinya keadaan yang lebih buruk.

54 REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG (7) a. Perangkat keselamatan daya Perangkat keselamatan daya reaktor dapat memberikan tanda peringatan bagi para operator reaktor bila daya reaktor mencapai 2100 kW (105%) atau lebih. Perangkat keselamatan daya reaktor dapat memberikan tanda peringatan bagi para operator reaktor bila daya reaktor mencapai 2100 kW (105%) atau lebih. Hal ini membantu para operator reaktor utk mencegah terjadinya keadaan scram yg tidak diinginkan, yaitu dgn cara menurunkan batang kendali secara manual, sehingga reaktor bekerja secara normal dan stabil kembali pada daya penuh 2000 kW. Hal ini membantu para operator reaktor utk mencegah terjadinya keadaan scram yg tidak diinginkan, yaitu dgn cara menurunkan batang kendali secara manual, sehingga reaktor bekerja secara normal dan stabil kembali pada daya penuh 2000 kW. Untuk mencegah kecelakaan reaktor akibat kecerobohan operator dan sekaligus membantu operator dalam menaikkan daya reaktor dengan lancar dan stabil, perangkat keselamatan daya reaktor harus dapat memberikan tanda peringatan kepada operator pada saat terdeteksi periode reaktor < 7 detik Untuk mencegah kecelakaan reaktor akibat kecerobohan operator dan sekaligus membantu operator dalam menaikkan daya reaktor dengan lancar dan stabil, perangkat keselamatan daya reaktor harus dapat memberikan tanda peringatan kepada operator pada saat terdeteksi periode reaktor < 7 detik Batas di atas dianggap cukup untuk menjamin kelancaran operasi reaktor karena berada 4 detik di atas periode terkecil reaktor yang diperbolehkan oleh sistem keselamatan daya reaktor. Batas di atas dianggap cukup untuk menjamin kelancaran operasi reaktor karena berada 4 detik di atas periode terkecil reaktor yang diperbolehkan oleh sistem keselamatan daya reaktor.

55 REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG (8) b. Perangkat pengukur laju alir pendingin primer Perangkat pengukur laju alir air pendingin primer dpt memberikan peringatan dini bila laju alir <600 gpm. Selanjutnya, operator harus segera memadamkan reaktor dan memeriksa dan menangani penyebabnya. Perangkat pengukur laju alir air pendingin primer dpt memberikan peringatan dini bila laju alir <600 gpm. Selanjutnya, operator harus segera memadamkan reaktor dan memeriksa dan menangani penyebabnya. Batas ini cukup aman untuk menjamin keselamatan operasi reaktor karena nilai tsb berada sekitar gpm di bawah nilai normal laju alir pendingin primer. Batas ini cukup aman untuk menjamin keselamatan operasi reaktor karena nilai tsb berada sekitar gpm di bawah nilai normal laju alir pendingin primer. Bila terjadi kegagalan fungsi perangkat pengukur laju alir pendingin primer, reaktor masih dapat dioperasikan kembali apabila perangkat lainnya masih bekerja baik, yaitu: pengukur suhu elemen bakar (IFE), pengukur suhu air kolam reaktor serta pompa- pompa pendingin primer dan skunder. Bila terjadi kegagalan fungsi perangkat pengukur laju alir pendingin primer, reaktor masih dapat dioperasikan kembali apabila perangkat lainnya masih bekerja baik, yaitu: pengukur suhu elemen bakar (IFE), pengukur suhu air kolam reaktor serta pompa- pompa pendingin primer dan skunder.

56 REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG (9) c. Perangkat keselamatan ketinggian air kolam reaktor Perangkat keselamatan ketinggian air kolam reaktor dapat memberikan peringatan dini bila ketinggian air kolam turun 20 cm dari keadaan normal. Perangkat keselamatan ketinggian air kolam reaktor dapat memberikan peringatan dini bila ketinggian air kolam turun 20 cm dari keadaan normal. Selanjutnya, operator segera memeriksa apakah perangkat penyedia air tambahan bekerja dengan baik untuk menambah air pendingin reaktor. Bila perangkat tersebut mengalami kegagalan maka operator harus segera menambahkan air pendingin secara manual. Selanjutnya, operator segera memeriksa apakah perangkat penyedia air tambahan bekerja dengan baik untuk menambah air pendingin reaktor. Bila perangkat tersebut mengalami kegagalan maka operator harus segera menambahkan air pendingin secara manual. Batas ini cukup aman dan menjamin cukupnya waktu (sebelum scram terjadi) bagi perangkat pemasok air tambahan atau operator utk menambah air pendingin reaktor ke ketinggian normal Batas ini cukup aman dan menjamin cukupnya waktu (sebelum scram terjadi) bagi perangkat pemasok air tambahan atau operator utk menambah air pendingin reaktor ke ketinggian normal

57 REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG (10) d. Perangkat pemantau ketinggian air kolam pendingin sekunder Perangkat pemantau ketinggian air kolam pendingin skunder dapat mengeluarkan peringatan dini kepada para operator jika air kolam tersebut turun 20 cm di bawah normal. Perangkat pemantau ketinggian air kolam pendingin skunder dapat mengeluarkan peringatan dini kepada para operator jika air kolam tersebut turun 20 cm di bawah normal. Bila hal ini terjadi maka para operator akan memeriksa apakah terjadi kebocoran pada kolam air pendingin sekunder, ataupun apakah terjadi kegagalan pada perangkat pemasok air tambahan untuk pendingin sekunder Bila hal ini terjadi maka para operator akan memeriksa apakah terjadi kebocoran pada kolam air pendingin sekunder, ataupun apakah terjadi kegagalan pada perangkat pemasok air tambahan untuk pendingin sekunder Jika memang demikian maka operator harus segera menurunkan daya reaktor atau bahkan memadamkan reaktor agar batas sistem keselamatan tiak terlewati. Jika memang demikian maka operator harus segera menurunkan daya reaktor atau bahkan memadamkan reaktor agar batas sistem keselamatan tiak terlewati.

58 REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG (11) e. Perangkat pemantau radiasi di atas permukaan kolam air reaktor Perangkat pemantau radiasi di atas permukaan kolam air reaktor akan mengeluarkan tanda peringatan apabila terdeteksi paparan radiasi melebihi 80 mRem/jam. Perangkat pemantau radiasi di atas permukaan kolam air reaktor akan mengeluarkan tanda peringatan apabila terdeteksi paparan radiasi melebihi 80 mRem/jam. Selanjutnya, operator reaktor, didampingi oleh petugas proteksi radiasi, harus memeriksa keadaan kolam air pendingin reaktor, karena kejadian tersebut mungkin disebabkan oleh terjadinya kebocoran pada kelongsong elemen bakar ataupun munculnya gelembung-gelembung udara ke atas permukaan kolam air pendingin secara berlebihan. Selanjutnya, operator reaktor, didampingi oleh petugas proteksi radiasi, harus memeriksa keadaan kolam air pendingin reaktor, karena kejadian tersebut mungkin disebabkan oleh terjadinya kebocoran pada kelongsong elemen bakar ataupun munculnya gelembung-gelembung udara ke atas permukaan kolam air pendingin secara berlebihan. Jika tidak terjadi pemunculan gelembung udara yang berlebihan, kemungkinan besar bahwa kebocoran elemen bakar terjadi. Untuk mengatasinya, operator reaktor segera menurunkan daya reaktor atau bahkan memadamkan reaktor bila diperlukan. Jika tidak terjadi pemunculan gelembung udara yang berlebihan, kemungkinan besar bahwa kebocoran elemen bakar terjadi. Untuk mengatasinya, operator reaktor segera menurunkan daya reaktor atau bahkan memadamkan reaktor bila diperlukan.

59 REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG (12) Sebaliknya, bila terjadi gelembung udara yang berlebihan, maka ada kemungkinan perangkat difuser tdk bekerja dg sempurna akibat masuknya udara ke dalam pipa penghubung perangkat tersebut. Kemungkinan lain adalah kerapatan daya reaktor terlampau tinggi, sehingga air pendingin di dalam teras terlalu panas. Sebaliknya, bila terjadi gelembung udara yang berlebihan, maka ada kemungkinan perangkat difuser tdk bekerja dg sempurna akibat masuknya udara ke dalam pipa penghubung perangkat tersebut. Kemungkinan lain adalah kerapatan daya reaktor terlampau tinggi, sehingga air pendingin di dalam teras terlalu panas. Untuk mengatasi kejadian di atas, maka operator harus melakukan tindakan sesegera mungkin, seperti: mengatur katup pada pipa penghubung difuser (agar udara keluar dari pipa tersebut) atau menurunkan daya reaktor sedemikian sehingga paparan radiasi kembali normal. Apabila tindakan-tindakan di atas tidak berhasil mengatasi permasalahan, reaktor harus segera dipadamkan. Untuk mengatasi kejadian di atas, maka operator harus melakukan tindakan sesegera mungkin, seperti: mengatur katup pada pipa penghubung difuser (agar udara keluar dari pipa tersebut) atau menurunkan daya reaktor sedemikian sehingga paparan radiasi kembali normal. Apabila tindakan-tindakan di atas tidak berhasil mengatasi permasalahan, reaktor harus segera dipadamkan. Batas kondisi operasi di atas diberlakukan agar operator maupun pekerja radiasi lain terhindar dari paparan radiasi yang berlebihan, sekaligus melindungi reaktor dari kerusakan elemen bakar yg fatal, apabila terjadi kebocoran produk fisi dari kelongsong elemen bakar. Batas kondisi operasi di atas diberlakukan agar operator maupun pekerja radiasi lain terhindar dari paparan radiasi yang berlebihan, sekaligus melindungi reaktor dari kerusakan elemen bakar yg fatal, apabila terjadi kebocoran produk fisi dari kelongsong elemen bakar.

60 REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG (13) f. Perangkat pengukur tekanan udara ruang reaktor Jika terdeteksi beda tekanan udara di luar dan di dalam ruang reaktor sebesar 0,2 cm air atau lebih kecil, perangkat pengukur tekanan udara ruang reaktor akan mengeluarkan tanda peringatan dini. Jika terdeteksi beda tekanan udara di luar dan di dalam ruang reaktor sebesar 0,2 cm air atau lebih kecil, perangkat pengukur tekanan udara ruang reaktor akan mengeluarkan tanda peringatan dini. Hal ini menandakan bahwa ada kemungkinan ruang reaktor bocor, atau pintu masuk ke ruang reaktor terbuka. Bila hal ini terjadi, maka operator reaktor segera bertindak untuk mengatasi hal tersebut. Jika masalah tersebut tidak dapat teratasi, maka operator akan memadamkan reaktor. Hal ini menandakan bahwa ada kemungkinan ruang reaktor bocor, atau pintu masuk ke ruang reaktor terbuka. Bila hal ini terjadi, maka operator reaktor segera bertindak untuk mengatasi hal tersebut. Jika masalah tersebut tidak dapat teratasi, maka operator akan memadamkan reaktor. Dengan cara ini pelepasan gas radioaktif (yg mungkin tdp di udara ruang reaktor) ke udara luar tanpa melewati penyaring udara absolut (yg berada di dalam cerobong udara ruang reaktor) dapat dicegah semaksimal mungkin. Dengan cara ini dapat dipantau pula lalu lintas orang dari dan ke dalam reaktor, sehingga masuknya orang yang tidak berkepentingan dapat dicegah sedini mungkin. Dengan cara ini pelepasan gas radioaktif (yg mungkin tdp di udara ruang reaktor) ke udara luar tanpa melewati penyaring udara absolut (yg berada di dalam cerobong udara ruang reaktor) dapat dicegah semaksimal mungkin. Dengan cara ini dapat dipantau pula lalu lintas orang dari dan ke dalam reaktor, sehingga masuknya orang yang tidak berkepentingan dapat dicegah sedini mungkin.

61 REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG (14) g. Perangkat pemantau catu daya listrik pompa primer dan pompa sekunder Perangkat ini akan memberikan tanda peringatan bila terdeteksi catu daya perangkat tersebut mengalami kegagalan/mati. Perangkat ini akan memberikan tanda peringatan bila terdeteksi catu daya perangkat tersebut mengalami kegagalan/mati. Selanjutnya operator segera memadamkan reaktor, agar batasan suhu bahan bakar dan air pendingin tidak terlampaui. Selanjutnya operator segera memadamkan reaktor, agar batasan suhu bahan bakar dan air pendingin tidak terlampaui. h. Perangkat pemantau catu daya listrik motor kipas menara pendingin Perangkat ini akan memberikan tanda peringatan bila terdeteksi catu daya perangkat tsb tersebut mengalami kegagalan/mati. Selanjutnya operator segera memadamkan reaktor dan memeriksa keadaan semua motor kipas menara pendingin. Perangkat ini akan memberikan tanda peringatan bila terdeteksi catu daya perangkat tsb tersebut mengalami kegagalan/mati. Selanjutnya operator segera memadamkan reaktor dan memeriksa keadaan semua motor kipas menara pendingin. Jika kegagalan motor tidak teratasi, dan masih ada motor kipas yang berfungsi dengan baik, operator dapat mengoperasikan kembali reaktor ke daya yang lebih rendah, agar batas suhu bahan bakar dan air pendingin tidak terlampaui. Jika kegagalan motor tidak teratasi, dan masih ada motor kipas yang berfungsi dengan baik, operator dapat mengoperasikan kembali reaktor ke daya yang lebih rendah, agar batas suhu bahan bakar dan air pendingin tidak terlampaui.

62 TERIMA KASIH ATAS PERHATIAN ANDA THANK YOU FOR YOUR ATTENTION MERCI DE VOTRE ATTENTION GRACIAS POR SU ATENCIÓN DANKE für IHRE AUFMERKSAMKEIT СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ شكرا لكم على اهتمامكم 感謝大家的注意


Download ppt "REAKTOR NUKLIR NON-DAYA JENIS TRIGA Oleh: Heryudo Kusumo, DPIBN-BAPETEN."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google