PEMODELAN TERMODINAMIKA DARI SISTEM GARAM LELEH THF4-LIF-NAF-KF UNTUK APLIKASI REAKTOR GARAM LELEH (MOLTEN SALT REACTOR)

• Main Author: Erlans Fatahillah, Rakai
• Format: Final Project
• Language: Indonesia
• Online Access: https://digilib.itb.ac.id/gdl/view/66552
• Institution: Institut Teknologi Bandung

Molten Salt Reactors (MSRs) adalah reaktor nuklir yang beroperasi menggunakan garam cair yang mengandung bahan fisil misalnya thorium dan uranium sebagai bahan bakarnya. Reaktor ini dirancang untuk mengatasi kekurangan Light Water Reactors (LWRs) yang umum digunakan saat ini. Salah satu penentu kesuksesan operasi MSRs adalah pemahaman akan sifat-sifat termodinamika lelehan garam. Pemodelan termodinamika sistem bahan bakar reaktor ini diperlukan untuk mendapatkan sifat termodinamika optimum yang sangat vital untuk parameter operasi reaktor. Tujuan dari studi ini adalah untuk membangun dan melakukan optimisasi pada database termodinamika untuk sistem ThF4-LiF-NaF-KF berdasarkan data eksperimen dan parameter termodinamika yang tersedia untuk diterapkan pada aplikasi MSRs. Pada studi ini, informasi terkait dengan sifat dan model termodinamika dari sistem ThF4-LiF-NaF-KF telah dikumpulkan. Penyusunan model-model komponen murni dan larutan kemudian dilakukan dengan menggunakan parameter termodinamika yang telah tersedia. Konsistensi dari database termodinamika yang diperoleh diperiksa dengan menggunakan data eksperimen yang tersedia hingga saat ini. Optimisasi parameter model termodinamika pada studi ini telah dilakukan khusus pada sistem LiF-ThF4. Database yang telah dibangun selanjutnya digunakan untuk menghitung properti termodinamika yang berkaitan dengan aplikasi pada MSRs. Hasil optimisasi pada sistem LiF-ThF4 menunjukan peningkatan suhu eutektik pada diagram fasa LiF-ThF4 jika dibandingkan dengan data dari studi sebelumnya. Optimisasi juga memperkecil selisih suhu liquidus antara model sebelumnya dan data eksperimen pada kadar thorium rendah. Enthalpy pencampuran yang dihitung berdasarkan database yang ada juga menunjukan kesepakatan dengan data eksperimen yang dilakukan oleh Capelli. Perhitungan diagram terner dari sistem ThF4-NaF-LiF dan ThF4-KF-LiF menunjukan pada komposisi 4.65 mol-% ThF4, 55.85mol-% KF, dan 29.5 mol-% LiF dapat digunakan pada MSR karena pada komposisi tersebut garam sepenuhnya meleleh pada suhu yang relatif rendah yaitu 550°C.