Hey, what's going on?

Passive vs inherent safety in nuclear reactors

Posted by Syeilendra Pramuditya on April 19, 2010

Untuk meningkatkan safety pada desain reaktor nuklir, trend saat ini adalah dengan mengurangi divais aktif (mekanis), dan lebih mengandalkan natural phenomena yang tidak tergantung pada external power (tenaga listrik) dan tindakan operator reaktor nuklir. Tentu dengan tujuan meningkatkan reliabilitas safety system dari reaktor nuklir, dan juga mengurangi pengaruh human error. Ada dua terminologi yang secara umum digunakan berhubungan dengan hal diatas:

  • Passive safety
  • Inherent safety

Sebenarnya saya sudah sering mendengar kedua terminologi tersebut sejak beberapa waktu yang lalu, tapi terus terang masih belum terlalu mengerti apa perbedaannya. Hari ini kebetulan ada lecture dari seorang expert dari CRIEPI, dengan tema nuclear reactor safety. Saya bertanya what are the differences between passive and inherent? Dan beliau menjelaskan berdasarkan definisi yang bersumber dari IAEA (weh berarti sebenernya penjelasannya ada di iaea.org dong yah, gue aja yang males baca :mrgreen:), beliau menunjukan tabel berikut:

No Phenomena
Driving force
Movement
Trigger
1 Structural expansion
Thermal
Yes
No
2 Passive coolant injection
Pressure
Yes
Yes
3 Fuel expansion
Thermal
No
No
4 Natural circulation
Thermal
Yes
No
5 Doppler effect
No (thermal?)
No
No

Beliau bilang bahwa secara umum, passive safety memanfaatkan fenomena2 alami dimana macroscopic movement nya bisa diamati, sedangkan inherent safety memanfaatkan fenomena2 alami dimana macroscopic movement nya tidak bisa diamati. Jadi item nomor 1,2, dan 4 pada tabel diatas dikategorikan sebagai passive, dan item nomor 3 dan 5 dikategorikan sebagai inherent. Berikut ini penjelasan singkat mengenai kelima fenomena diatas:

  1. Structural expansion: Seiring naiknya temperatur, material di dalam reactor core akan mengalami ekspansi, yang berakibat menambah neutron leakage.
  2. Passive coolant injection: reactor core dihubungkan dengan sebuah pump-less injection system (air bertekanan tinggi), sehingga apabila suatu event/accident terjadi, katup yang menghubungkan keduanya tinggal dibuka saja, tidak perlu pompa.
  3. Fuel expansion: densitas fuel pellet berkurang akibat ekspansi termal, yang berakibat menurunnya reaction rate.
  4. Natural circulation: tanpa pompa, aliran coolant mampu mendinginkan reactor core.
  5. Doppler effect: mmm.. silahkan baca sendiri di buku Duderstadt:mrgreen:

Pada tabel diatas, driving force bisa diartikan sebagai penyebab terjadinya fenomena tersebut, movement berarti ada efek makroskopik yang secara praktis bisa di-sense. Untuk kasus passive coolant injection, seperti dijelaskan diatas, katup yang menghubungkan reactor core dan pump-less injection system harus dibuka untuk mengaktifkan sistem ini, atau dengan kata lain ia perlu trigger.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: