Bahan Bakar Nuklir

c. Konstruksi Bahan Bakar

a. Inti Bahan Bakar

b. Susunan Inti Bahan Bakar

Teras reaktor (reactor core) terdiri dari bahan bakar Zircaloy-clad UO2 yang sedikit diperkaya dan tersusun secara canless assemblies (gambar a), bermacam-macam struktur internal, komponen-komponen pengendali reaktifitas dan instrumentasi monitoring. Teras reaktor ini terakomodasi dalam bejana reaktor yang berisi dengan air ringan yang bertekanan (pressurized light water), yang bertindak baik sebagai moderator maupun sebagai bahan pendingin. Susunan Bahan Bakar (Fuel Assemblies) Susunan batang-batang bahan bakar yang membentuk bujur sangkar terikat bersama-sama secara struktural membentuk suatu susunan bahan bakar. Control rod guide thimbles menggantikan batang-batang bahan bakar pada ruang-ruang pilihan dalam susunan teratur (array) dan dipasangkan pada nozzles atas maupun bawah dari susunan bahan bakar tersebut. Suatu gambar penampang melintang dari empat buah contoh susunan bahan bakar (fuel assemblies) diperlihatkan pada gambar b. Nozzle bawah dari susunan bahan bakar mengendalikan distribusi aliran bahan pendingin yang berfungsi sebagai struktur labil (unsure structural) bagian bawah Butiran-butiran Bahan Bakar (Fuel Pellets) Komponen-komponen mendasar dari teras reaktor adalah butiran bahan bakar silindris (cylindrical fuel pellet) yang tampak dalam gambat c yang terdiri dari bubuk uranium dioksida (UO2) yang sedikit diperkaya yang dipadatkan dengan pedinginan dan kemudian disaring untuk mendapatkan kepadatan (density) yang disyaratkan.   Batang-batang Bahan Bakar (Fuel Rods) Butiran Uranium dioksida disisipkan masuk kedalam tabung Zircaloy-4, dan masing-masing ujung tabung ditutup dengan pengelasan sumbat akhir (end plug) untuk membentuk batang bahan bakar. Pellet atau butiran dicegah agar tidak berubah dari penanganan dan pengiriman oleh pegas penekan antara sumbat ujung atas dan bagian atas tumpukan butiran bahan bakar (fuel pellet stack). Management atau Pengelolaan Bahan Bakar (Fuel Management) Teras reaktor merupakan tipe berdaerah majemuk (multi-region type) seperti yang ditunjukkan gambar b. Susunan bahan bakar yang memiliki pengkayaan tertinggi ditempatkan pada sekeliling teras; sementara susunan bahan bakar dengan pengkayaan terendah dicampur didaerah pusat teras dengan suatu pola yang menghasilkan distribusi daya paling seragam. Pada saat pengisian bahan bakar kembali, susunan-susunan bahan bakar didaerah pusat yang memiliki pengkayaan-pengkayaan terendah dipindahkan dan susunan-susunan bahan bakar didaerah luar dialihkan kearah dalam sesuai dengan suatu pola pembebanan terpilih. Bahan bakar yang baru kemudian ditambahkan pada sekeliling teras. Metoda siklus semacam ini memastikan distribusi tenaga yang dikehendaki dan hasil-hasil dalam daya keluaran yang optimum bagi teras secara keseluruhan. Sumber-sumber neutron untuk startup reaktor harus dimanfaatkan karena konfigurasi bahan bakar dan aktifitas teras yang masih rendah pada permulaannya.

Posted in Referensi