PENGUKURAN REAKTIVITAS XENON TERAS I RSG G.A. SIWABESSY Lily Suparlina. Amil Mardha. Surian Pinem Pusal Reaklor Serba Guna G.A. Siwabessy ABSTRAK Telah dilakukan pengukuran reaktivilas xenon leras I RSG G.A. Siwabessy pada berbagai tingkal daya yailu 5. 7. 9 dan 10,7 MW. Pengukuran dilakukan dalam tiga fase yailu: pem- bangki lan racun xenon saal reaklor mencapai keseli mbangan pada daya operasi Cfase I). pembangkitan racun xenon selelah pemadaman Cfase II), peluruhan racun xenon pada lingkal daya rendah. Diperoleh nilai reaklivilas xenon selimbang sebesar 4.26; 3.50; 3,63 dan 4.23 dollar pada lingkat daya 5. 7. 9 dan 10.7 MW. Reaklivilas puncak xenon adalah 8.63 dan 10,42 dollar pada tingkal daya 5 dan 7 MW. ABSTRACT The measurement was carried out al differenl power levels of 5. 7, 9 and 10,7 MW. The xenon poisoning level al sl nd sleady s~ale (1 phase). afler shutdown (2 phase) and ils peak C3r phase) as a funclion of time are presented. The result of xenon measuremenls al sleady stale (equilliqrium) are 4.26, 3.50. 3.63 and 4.23 dollars al power levels of 5. 7, 9 and 10.7 MW. The reaclivity worths of xenon at peak's condition are 8.63 and 10.42 dollars for power levels of 5 and 7 MW. I. PENDAHULVAN Pengukuran reaklivilas racun xenon pada leras I reaklor G.A. Siwabessy merupakan salah satu dari serangkaian kegial- an komisioning nuklir. Adanya reaklivitas racun xenon pada leras reaklor bersifal mengganggu selama reaktor beroperasi dan mengurangi reaklivilas lebih leras reaktor. dan Samarium-149 mempunyai sifat sangal kual Xenon-135 menyerap neutron dan karenanya sering dikalakan sebagai racun bagi leras reaklor. Xenon-135 mempunyai tampang lintang serapan 6 2,7 x 10 barn. Samarium-149 mempunyai tampang linlang se- 272
13
Embed
PENGUKURAN REAKTIVITAS XENON TERAS I RSG G. A. SI …
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PENGUKURAN REAKTIVITAS XENON TERAS IRSG G.A. SIWABESSY
Lily Suparlina. Amil Mardha. Surian Pinem
Pusal Reaklor Serba Guna G.A. Siwabessy
ABSTRAK
Telah dilakukan pengukuran reaktivilas xenon leras I RSGG.A. Siwabessy pada berbagai tingkal daya yailu 5. 7. 9 dan10,7 MW. Pengukuran dilakukan dalam tiga fase yailu: pembangki lan racun xenon saal reaklor mencapai keseli mbanganpada daya operasi Cfase I). pembangkitan racun xenon selelahpemadaman Cfase II), peluruhan racun xenon pada lingkal dayarendah. Diperoleh nilai reaklivilas xenon selimbang sebesar4.26; 3.50; 3,63 dan 4.23 dollar pada lingkat daya 5. 7. 9dan 10.7 MW. Reaklivilas puncak xenon adalah 8.63 dan 10,42dollar pada tingkal daya 5 dan 7 MW.
ABSTRACT
The measurement was carried out al differenl power
levels of 5. 7, 9 and 10,7 MW. The xenon poisoning level alsl nd
sleady s~ale (1 phase). afler shutdown (2 phase) and ilspeak C3r phase) as a funclion of time are presented. Theresult of xenon measuremenls al sleady stale (equilliqrium)are 4.26, 3.50. 3.63 and 4.23 dollars al power levels of 5.7, 9 and 10.7 MW. The reaclivity worths of xenon at peak'scondition are 8.63 and 10.42 dollars for power levels of 5and 7 MW.
I. PENDAHULVAN
Pengukuran reaklivilas racun xenon pada leras I reaklor
G.A. Siwabessy merupakan salah satu dari serangkaian kegial
an komisioning nuklir. Adanya reaklivitas racun xenon pada
leras reaklor bersifal mengganggu selama reaktor beroperasi
dan mengurangi reaklivilas lebih leras reaktor.
dan Samarium-149 mempunyai sifat sangal kual
Xenon-135
menyerap
neutron dan karenanya sering dikalakan sebagai racun bagi
leras reaklor. Xenon-135 mempunyai tampang lintang serapan
62,7 x 10 barn. Samarium-149 mempunyai tampang linlang se-
272
273
4.rapan 4.08 x 10 barn. Untuk neutron termal. xenon dihasil-
kan dari fisi U-235 dan dari peluruhan Te-135.
Penguk uran reak tivitas Xenon -135 dan Samar ium-149 di
lakukan untuk mengetahui kemampuan teras mengkompensasi
racun Xenon dan Samarium selama reaktor beroperasi. pemadam-
an dan start-up. Untuk teras I dilakukan pengukuran pada
tingkat daya 5. 7. 9 dan 10.7 MW dengan waktu pengukuran
sekitar 120 jam.
II. TEORI
Skema peluruhan Xe-135
Te-135 T1/2) I-135 T1/2) Xe-135 T1/2
9.2 jam<5meni t 6.7 jam
T1/2Cs-135 ) Ba-139<5
2.6xl0 th
Besarnya fraksi xenon-135 hasil fisi U-235 adalah
0.0030 Cvx) dan dari I-135 = 0.0610 Cvx).-1
= 0.0753 jam-1
= 0.1035 jamKonstanta peluruhan I-135.
Konstanta peluruhan Xe-135. A xA I
Karena umur paruh Xe-135 dan I-135 sangat pendek dan tampang
lintang serapan Xe-135 sangat besar. maka konsentrasi isotop
ini pada semua reaktor kecuali pada operasi f'luks sangat
rendah cepat naik ke harga jenuh atau seimbang.
Konsentrasi setimbang xenon. X pada fluks termal ¢ adalah- T
X-
I ."
Sehingga
=
=
A I I + y ~ ¢." x f T
Ax + Yax ¢T(1)
(2)
X ."Cy + Y ) L ¢_ I X f T
- A + ()' ¢X aX T(3)
di mana
y = hasil efektip Catom/f'isi)
~ = tampang lintang f'isi terrnal rata-rata.f
274
Tampang lintang serapan makroskopik xenon adalah
L:ax
('V + 'V ) L: ¢_ 'I 'X f T- A. + ¢X T
Erek reaktivitas racun xenon hanya berdasarkan raktor
p =
( 4)
(5)
=- (I" + I" )I X
V ep
¢r (6)
di siniA.¢x
Xx 1013n/cm2 detpadaT = 200C(1)=--=0,77 ()'aX
V
=jumlahneutronyang dipancarkan perrisi
p
= kemungkinanbebasresonansi
IS:
= raktorrisicepat
Jika ¢ «¢xmakaT- (I"
+ I" )¢rIX
(7)P = v e ¢P T
1ni menunjukkan bahwa didalam hal rluks rendah, reaktivitas
negatip naik linier dengan ¢T" Dan apabila ¢T » ¢x' reaktivitas negatip memberikan harga maksimum
p =- (I" + I" )I X
V eP
(8)
Dimana untuk risi U-235 yang tidak berisi absorber resonansi
atau material dapat belah yang lain selain U-235 , maka dalam
hal in1
p = e = 1 sehingga
=- (I" + I" )I X
V eP
- 0,066 = _ 2,73 X ~ 4 $- 2,42 (9)
Pembentukan racun xenon-135 tidak hanya terjadi pada saat
275
reaktor sedang beroperasi. tetapi terjadi sete1ah reaktor
padam.
Reaktivitas yang timbu1 atau berkurang sete1ah reaktor
padam diberikan dengan persamaan
p =
di mana
1V [£;
p
- j .. te x + (10)
. Y I 13 2 ~ 0 (1)¢ = -- = 1,055 x lOn/em det pada T = GO CI Cta.x
Dengan p~rsamaan ini kita dapat memperkirakan bahwa 10
jam sete1 ah pemadaman adalah puncak reakti vitas xenon dan
kemudian mu1ai berkurang menuju no1 sete1ah mendekati 70 jam
dari waktu pemadaman.
Besarnya reaktivitas pemadaman samarium ada1ah
'V
[ 1
¢
], p + __ T_ (1
-A. t(11)P = - e p)
v £: ¢sp
maks
Yp
( 1¢T )untukt= + -- )""
V [£; ¢sp
13 2 0 ~( 1 )¢ = 6,1 x lOn/em det pada T = 20 C.sJika ditelaah 1ebih 1anjut, pengaruh racun yang diaki
batkan oleh xenon 1ebih dominan dibandingkan dengan racun
yang diakibatkan 01eh samar iurn. 01eh sebab itu dalam pem
bahasan se1anjutnya hanya ditinjau pengaruh racun xenon-135.
III. TAT A KERJA DAN PERCOBAAN
Kesetimbangan reaktivitas xenon akan dipero1eh sete1ah
kira-kira 48 jam dengan daya operasi tertentu dan penambahan
xenon untuk mencapai ni1ai maksimum (puncakJ didapat sete1ah
di1akukan pemadaman.
Untuk operasi daya teras yang kontinyu efek ekses reak
tivitas xenon harus didapat dan telah dipenuhi untuk kese