reaktor pendingin gas maju

6
Reaktor Pendingin Gas Maju (Advanced Gas-cooled Reactor, AGR) adalah pengembangan lanjut dari reaktor Magnox Calder Hall-Inggris. Sebagai PLTN, terdapat 14 buah yang telah dibangun dan dioperasikan (lihat Tabel 1 ). PLTN tipe AGR hanya dimiliki oleh Inggris, dan sampai saat ini tidak ada kelanjutan mengenai pembangunannya. Reaktor prototipe AGR Winscale 36 MWe (masa operasi Feb 1963 sampai dengan April 1981) saat ini sedang dibongkar. Di Inggris pengembangan PLTN diarahkan kepada PLTN dengan pendingin gas dan moderator grafit. Pertama yang dikembangkan adalah reaktor Magnox dengan bahan bakar uranium alam. Pada tahun 1950, Inggris belum memiliki instalasi pengkayaan uranium dan instalasi pengkayaan air berat, oleh karena itu dapat dimaklumi mengapa yang menjadi perhatian dalam pengembangan PLTN adalah tipe Magnox yang berbahan bakar uranium alam. Nama reaktor Magnox berasal dari logam kelongsong yang digunakan untuk membungkus uranium metal sebagai bahan bakarnya. Reaktor ini menggunakan bahan moderator grafit yang memungkinkan penggunaan bahan bakar uranium alam. Sebenarnya dengan kerapatan daya rendah yang menjadikan teras reaktor menjadi besar, temperatur gas pendingin karbondioksida keluar teras sebesar 390 o C dan efisiensi termal sekitar 30 % membuat reaktor tipe Magnox ini tidak begitu

Upload: bondien-rezpector-cendiena

Post on 18-Sep-2015

220 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

GCFR

TRANSCRIPT

Reaktor Pendingin Gas Maju(Advanced Gas-cooled Reactor, AGR) adalah pengembangan lanjut dari reaktor Magnox Calder Hall-Inggris. Sebagai PLTN, terdapat 14 buah yang telah dibangun dan dioperasikan (lihatTabel 1). PLTN tipe AGR hanya dimiliki oleh Inggris, dan sampai saat ini tidak ada kelanjutan mengenai pembangunannya. Reaktor prototipe AGR Winscale 36 MWe (masa operasi Feb 1963 sampai dengan April 1981) saat ini sedang dibongkar. Di Inggris pengembangan PLTN diarahkan kepada PLTN dengan pendingin gas dan moderator grafit. Pertama yang dikembangkan adalah reaktor Magnox dengan bahan bakar uranium alam. Pada tahun 1950, Inggris belum memiliki instalasi pengkayaan uranium dan instalasi pengkayaan air berat, oleh karena itu dapat dimaklumi mengapa yang menjadi perhatian dalam pengembangan PLTN adalah tipe Magnox yang berbahan bakar uranium alam. Nama reaktor Magnox berasal dari logam kelongsong yang digunakan untuk membungkus uranium metal sebagai bahan bakarnya. Reaktor ini menggunakan bahan moderator grafit yang memungkinkan penggunaan bahan bakar uranium alam. Sebenarnya dengan kerapatan daya rendah yang menjadikan teras reaktor menjadi besar, temperatur gas pendingin karbondioksida keluar teras sebesar 390oC dan efisiensi termal sekitar 30 % membuat reaktor tipe Magnox ini tidak begitu istimewa. Apalagi jika dilihat derajat bakar yang hanya mencapai 5000 MWd/t, secara ekonomi dapat dikatakan kurang bagus.Oleh karena beberapa kelemahan reaktor tipe Magnox, maka setelah keberhasilan pengoperasian PLTN Magnox Winscale pada tahun 1963, Inggris pada tahun 1964 mencanangkan kelanjutan pengembangan dari PLTN berpendingin gas yang disebut Reaktor Pendingin Gas Maju (Advanced Gas-cooled Reactor, AGR) sebagai PLTN yang akan dibangun berikutnya. PLTN tipe AGR adalah PLTN yang mirip Magnox, tetapi sebagai bahan bakar digunakan uranium diperkaya dengan pengkayaan rendah, dan kerapatan daya serta efisiensi termal ditingkatkan.2. Unjuk kerja AGRBeberapa peningkatan unjuk kerja AGR dapat dilihat dalam diskripsi padaGambar 1. Reaktor AGR mengalami perbaikan dalam efisiensi termal. Faktor yang dapat mewujudkan pengingkatan efisiensi termal ini adalah kompaksi ukuran bejana tekan dan perubahan bahan bakar yang berorientasi pada kompaksi komponen (seperti bahan bakar dibentuk menjadi kluster, ukuran diciutkan, digunakan uranium dioksida pengkayaan rendah sebagai bahan bakar). Selain faktor ini, sistem juga mengalami peningkatan, karena adanya perbaikan kondensor pada turbin pembangkit listrik dengan cara memperkecil ukurannya tetapi meningkatkan kapasitasnya.Bahan pin atau batang bahan bakar terbuat dari uranium dalam bentuk keramik yang mempunyai titik leleh tinggi (800oC). Kelongsong terbuat dari stainless-steel. Batang bahan bakar dengan panjang 1 meter dan berjumlah 36 batang diuntai dalam bentuk kluster dan dimasukkan ke dalam pipa tekan yang di dalamnya dilapisi grafit. Kluster bahan bakar (atau disebut sebagai elemen bahan bakar) sebanyak 8 buah disusun secara vertikal dalam kanal bahan bakar.Dengan konstruksi yang telah diuraikan di atas, pendingin reaktor yang berupa gas karbondioksida temperaturnya dapat mencapai 635oC pada saat keluar dari reaktor, dan efisiensi termal mencapai 42 %, seperti ditunjukkan oleh kinerja PLTN terbaru Torness. Pengkayaan bahan bakar 2,6 3,3 %. Dalam teras reaktor, kluster bahan bakar dengan pengkayaan uranium berbeda didistribusikan dari tengah hingga ke sisi luar teras. Dengan susunan seperti ini, derajat bakar dari bahan bakar yang telah dipakai dapat mencapai 24000 MWd/t. Rapat daya mencapai 2,76 kW/liter (PLTN tipe Magnox hanya 0,8 kW/liter). Jadi PLTN tipe AGR ini telah mengalami beberapa peningkatan yang cukup signifikan dibandingkan dengan PLTN tipe Magnox. Keistimewaan lain adalah selama reaktor beroperasi penggantian bahan bakar dapat dilakukan dari bagian atas teras. Dengan penyempurnaan ini maka reaktor berpendingin gas ini dikatakan sebagai tipe lanjut dari reaktor pendingin gas (Advance type of Gas-cooled Reactor, disingkatAdvanced Gas-cooled Reactor, AGR)https://www.batan.go.id/ensiklopedi/02/01/01/08/02-01-01-08.html Pada dasarnya, reaktor cepat menggunakan bahan baka (U,Pu)O2, (U,Pu)N dan (U,Pu)C. Akan tetapi yang digunakan dalam pembahasan ini adalah Uranium alam karena Uranium alam tidak diperkaya lagi. Hal ini akan berpengaruh pada nilai ekonomis dari perancangan reactor karena proses memperkaya Uranium alam menjadi Uranium fissil memerlukan biaya yang besar.

Di dalam dunia nuklir terdapat dua jenis reaktor, yaitu reaktor cepat dan reaktor thermal. Reaktor thermal adalah reaktor yang menggunakan neutron thermal dalam proses reaksinya. Nentron thermal adalah neutron bebas dengan level energi kinetik sekitar 0,025 eV dengan kecepatan sekitar 2,2 km/detik. Sedangkan reaktor cepat adalah reaktor yang menggunakan reaktor cepat dalam proses reaksinya. Reaktor cepat tidak menggunakan bahan moderator neutron namun membutuhkan bahan bakar yang diperkaya dengan sangat tinggi. Contoh bahan bakarnya adalah Uranium alam (U-238 dan U-235). Reaktor cepat dapat mengubah radioisotop yang berumur panjang dalam limbahnya menjadi bahan yang cepat meluruh. Dengan alasan ini, reaktor cepat lebih dapat terus-menerus sebagai sumber energi daripada reaktor thermal. Karena kebanyakan reaktor cepat digunakan untuk menghasilkan plutonium, maka reaktor ini dihubungkan dengan pertimbangan proliferasi nuklir. Selain berdasarkan pada energi pada neutronnya, reaktor dibagi atas meterial yang dipakai sebagai bahan pendinginnya. Ada yang menggunakan bair ringan atau berat, menggunakan gas dan menggunakan metal cari sebagai pendingin. Gas Cooled Fast Reactor (GFR) adalah jenis reaktor generasi IV yang sedang dikembangkan oleh para ilmuwan yang menggunakan Helium sebagai pendinginnya, Uranium alam sebagai bahan bakarnya dan memiliki siklus bahan bakar tertutup. Dalam percobaan membakar Uranium nantinya akan dihasilkan Plutonium yang akan dijadikan sebagai bahan bakar selanjutnya.