Optimasi Dimensi Pitch dan Pengayaan Bahan Bakar Mikroreaktor Hidrid Menggunakan Metode NSGA-II Berbasis Kalkulasi OpenMC

• Main Author: Gusti, Alfonsus Rahmadi Putranto
• Format: Theses and Dissertations NonPeerReviewed
• Language: English
• Published: 2023
• Subjects: Nuclear Engineering
• Online Access: https://repository.ugm.ac.id/278423/1/FTA_ALFONSUS-RAHMADI_OPTIMASI-PITCH-DAN-PENGAYAAN.pdf; https://repository.ugm.ac.id/278423/
• Institution: Universitas Gadjah Mada

Kebutuhan energi di Indonesia dapat dipenuhi secara andal, aman, dan ekonomis dengan penggunaan mikroreaktor nuklir. Penelitian ini akan melakukan optimasi neutronik desain teras hydride microreactor menggunakan Nondominated Sorting Genetic Algorithm-II (NSGA-II) dengan mempertimbangkan dua objektif meliputi nilai faktor multiplikasi neutron efektif (keff) dan power peaking factor (PPF). Dengan demikian, didapatkan reaktor yang lebih aman dan ekonomis. Program optimasi NSGA-II dituliskan dalam bahasa pemrograman Python. Reaktor dimodelkan dalam kode simulasi OpenMC dengan variasi pengayaan bahan bakar dari 6% hingga 12% dengan langkah 0,1% serta variasi pitch dari 2,0 cm hingga 2,1 cm dengan langkah 0,1 cm. Optimasi dilakukan hingga kondisi terminasi terpenuhi. Solusi optimasi pada pareto front kemudian dikaji lebih lanjut dengan memperhitungkan siklus bahan bakar dan juga koefisien umpan balik reaktivitas. Desain optimal menggunakan pengayaan bahan bakar sebesar 10,4% dan pitch sebesar 2,1 cm. Desain tersebut menghasilkan keff sebesar 1,0712049, PPF sebesar 2,1726 pada keadaan beginning of life (BOL), dan memiliki nilai koefisien umpan balik reaktivitas negatif seluruhnya. Konfigurasi tersebut juga memungkinkan operasi reaktor selama 12,344 tahun tanpa menggunakan racun dapat bakar dan menghemat penggunaan bahan fisil sebesar 37,66 kg.