Studi Karakteristik Termohidrolik Reaktor SMART: Inovasi Teknologi Nuklir dengan CFD Ansys Fluent

Penelitian terbaru yang diterbitkan dalam Jurnal Pengawasan Tenaga Nuklir edisi Juli 2022 mengungkapkan perkembangan penting dalam desain Reaktor SMART (System-integrated Modular Advanced Reactor). Reaktor SMART merupakan jenis Small Modular Reactor (SMR) yang menawarkan berbagai fitur keselamatan aktif dan pasif. Teknologi ini dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan energi yang semakin tinggi dengan biaya lebih efisien melalui modularisasi.

Tim peneliti, yang dipimpin oleh Agus Waluyo dari BAPETEN, menggunakan metode Computational Fluid Dynamic (CFD) dengan perangkat lunak Ansys Fluent untuk melakukan simulasi aliran fluida pendingin dan perpindahan panas dari bahan bakar ke pendingin. Studi ini berfokus pada distribusi temperatur di sub kanal pendingin Reaktor SMART, yang didesain menggunakan bahan bakar jenis Pressurized Water Reactor (PWR) konvensional, namun dengan aliran dan suhu inlet lebih rendah dibanding PWR standar.

Hasil simulasi menunjukkan peningkatan suhu rata-rata fluida pendingin sebesar 60°C, lebih besar dari nilai desain awal reaktor yang hanya 40°C. Di sisi lain, suhu pusat bahan bakar mencapai 1100°C, sedangkan suhu kelongsong bahan bakar mencapai 350°C. Perbedaan ini disebabkan oleh beberapa asumsi dalam pemodelan, termasuk kesederhanaan dalam mengasumsikan bahwa bahan bakar terdiri dari bahan bakar murni, tanpa variasi atau perangkat tambahan seperti batang kendali dan guide tube yang ada di desain asli.

Penelitian ini merupakan langkah awal dalam pengembangan teknologi SMR, khususnya Reaktor SMART, yang diharapkan dapat dioperasikan secara aman dengan efisiensi tinggi di masa mendatang. Teknologi ini memiliki potensi besar untuk diterapkan di wilayah kepulauan seperti Indonesia, karena selain menghasilkan listrik, reaktor ini juga mampu melakukan desalinasi air laut dan mendukung kebutuhan industri.

Baca/unduh hasil kajian di sini.