## PEMODELAN TERMOHIDROLIKA SUB-KANAL
ELEMEN BAKAR AP-1000 MENGGUNAKAN RELAP5
Suroso (1) dan  Sukmanto Dibyo (1)
Pusat Teknologi Rekayasa  dan Keselamatan Nuklir (PTRKN)- BATAN
Kawasan Puspiptek Gedung 80, Serpong, Tangerang  15314
Email : suroso@batan.go.id
(Naskah diterima : 27-8-2010, disetujui : 24-9-2010)

## ABSTRAK
PEMODELAN TERMOHIDROLIKA SUB-KANAL ELEMEN BAKAR AP-1000
MENGGUNAKAN  RELAP  5 .  Investigasi  terhadap  karakteristik  termohidrolika  elemen  bakar merupakan langkah penting berkaitan dengan aspek desain teras reaktor. Makalah ini menganalisis termohidrolika sub-kanal  elemen bakar AP-1000 menggunakan paket RELAP5. Pendekatan model sub-kanal lazim dipakai dalam analisis termohidrolika elemen bakar. Paket program RELAP5 dapat menganalisis karakteristik termohidrolika teras dan sistem reaktor yang dalam analisis sub-kanal ini menggunakan  nodalisasi  yang  terdiri  dari  model  pipa, time  dependent  junction , time  dependent volume dan struktur kalor. Untuk itu, data desain yang terkait dengan parameter termohidrolika dan data  geometri  sub-kanal  dipakai  sebagai  acuan.  Investigasi  kondisi steady dilakukan  untuk menganalisis data termohidrolika sub-kanal elemen bakar dan simulasi transient untuk mengetahui awal  pembangkitan  fraksi void dengan  cara  pengurangan  laju  aliran  pendingin.  Hasil  analisis meliputi  distribusi  temperatur  aksial  kelongsong,  temperatur  pendingin, heat  flux dan  fraksi void. Pada  kondisi steady ,  model  ini  diverifikasi  dengan  data  parameter  desain  termohidrolika  AP-1000 yang  mana  secara  umum  telah  menunjukkan  kesesuaian.  Hasil  simulasi  yang  dilakukan  dengan pengurangan  laju  alir  menunjukkan  bahwa  fraksi void terbentuk  setelah  laju  alir  turun  menjadi 0,1230 kg/s. Hal ini penting untuk dikaji karena berkaitan dengan kondisi kritis teras reaktor.
Kata kunci : pemodelan sub-kanal, elemen bakar AP-1000, dan RELAP5.

## ABSTRACT

## SUB-CHANNEL  THERMAL-HYDRAULIC  MODELING  OF  AP-1000  FUEL  ELEMENT  USING
RELAP  5 .  Investigation  of  fuel  element thermal-hydraulic  characteristic  is  important  step  related  to aspect  of reactor  core  design.  This  paper  analysis  the  AP-1000  fuel  element  sub-channel  thermal- hydraulic  using  RELAP5  code.  The  sub-channel  model  approach  is  usual  in  the  fuel  element thermal-hydraulic  analysis.  The  RELAP5  code  is  capable  to  analyze  the  core  and  reactor  system thermal-hydraulic, that used the nodalization, consists of pipe model, time dependent junction, time dependent  volume  and  heat  structure.  Therefore,  data  of  design  include  thermal-hydraulic parameter and sub-channel geometry is applied as a references. The analysis is carried out in case of  steady-state  and  transient  simulation  for  the  cost  down  flow  of  coolant.  The  steady  state investigation is used to analyze the sub-channel thermal-hydraulic of fuel and transient simulation to know beginning of void fraction respectively appear by decreasing of coolant flow rate. The analysis result including of distribution temperature of axial cladding, cooling temperature, heat flux and void
fractions.  The  model  of  steady-state  was  verified  with  the  parameter  of  AP-1000  thermal-hydraulic design  in  which  shows  a  good  agreement.  Simulation  results  carried  out  by  reducing  the  flow  rate shows  that  the  voids  fraction  formed  after  the  flow  rate  fell  to  0.1230  kg/s.  It  is  important  for assessment in the future because it is relate to the critical condition of the reactor core.
Keywords : Sub-channel modeling, fuel element of AP-1000,and  RELAP5.

## PENDAHULUAN
Pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN)  jenis Pressurized  Water  Reactor
(PWR)  di  dunia  paling  banyak  digunakan dibandingkan  jenis-jenis  lain,  baik  yang  telah beroperasi,  dalam  pembangunan  maupun masih  dalam  perencanaan.  Pembangkitan kalor  pada  PLTN  terjadi  di  teras  reaktor  oleh reaksi  fisi  nuklir,  kemudian  kalor  dipindahkan ke  pendingin  yang  kemudian  digunakan  untuk membangkitkan  uap  di  pembangkit  uap.  Uap yang  terbentuk  digunakan  untuk  memutar turbin dan menghasilkan listrik [1] .
Teras  reaktor  merupakan  komponen penting dari suatu instalasi reaktor karena awal pembangkitan energi terjadi di teras dan salah satu  cara  yang  paling  ekonomis,  mudah  dan aman  untuk mengevaluasi  desain  teras  PWR adalah  perhitungan  dengan  menggunakan paket  program  komputer  RELAP5.  Paket program ini dapat digunakan untuk melakukan analisis termohidrolika teras reaktor  PWR  dan  sangat  penting  sebagai perangkat      lunak  untuk  mengetahui karakteristik    termohidrolika    teras    dan sistem reaktor [2] .
Persamaan paket
program membutuhkan  pemodelan  yang  memerlukan menekankan  verifikasi  dengan  data  acuan sehingga  keberlakuan  model  yang  dibuat dapat dikonfirmasikan. Oleh karena itu dalam analisis  ini  dititik-beratkan  pada  investigasi desain  termohidrolika  elemen  bakar  AP-1000 antara model dan data acuan untuk parameter  laju  aliran  pendingin,  temperatur pendingin  dan  temperatur  kelongsong.  Pada pemodelan  sub-kanal  elemen  bakar  AP-1000 ini,  dilengkapi  dengan    model volume , junction,  heat  structure dan time  dependent
junction yang  menggunakan  nodalisasi  untai terbuka  dan  dilengkapi  dengan  kondisi  batas sebagai time-dependent  volume ( tmdpvol ) [3] . Sub-kanal  ( sub-assembly )  merupakan  model pendekatan  yang  dapat  merepresentasikan kondisi  termohidrolika  desain  teras  reaktor [4] .
Pendekatan  model  sub-kanal,  lazim  dipakai sebagai  pemahaman  dasar  dalam  analisis termohidrolika  elemen  bakar.  Hasil  model termohidrolika  sub-kanal  ini  adalah  berupa pemodelan dan hasil verifikasi data sub-kanal desain  termohidrolika  elemen  bakar  AP-1000 yang  sekaligus  untuk  keberlakuan  model yang  dibuat  dengan  menggunakan  program RELAP 5.
Diharapkan  dari  hasil  analisis  ini dapat  digunakan  untuk  melakukan review terhadap  desain  termohidrolika  elemen  bakar teras AP-1000 disamping itu tentu saja dapat meningkatkan  pemahaman  dan  kemampuan sumber daya manusia (SDM) Indonesia untuk menguasai  teknologi  reaktor  dan  mampu berperan
sebagai Technical Support
Organization (TSO) dalam mendukung beroperasinya PLTN di Indonesia.

## TEORI

## 1.  MODEL SUBKANAL
Analisis  sub-kanal  adalah  suatu  metode yang  dapat  dipakai  dalam  menyelesaikan persoalan  untuk  aliran  di  dalam  banyak  kanal yang  terhubung  secara  kontinyu  di  sepanjang kanal  di  mana  perangkat  elemen  bakar  dibagi dalam  beberapa  volume  pada  PLTN  jenis PWR,  aliran  pendingin  di  dalam  teras  reaktor merupakan  aliran  satu  fase,  oleh  karena  itu dipergunakan pendekatan volume sub-kanal

## pendingin  sebagaimana  diilustrasikan  pada
Gambar 4.
Dalam  pendekatan  volume  sub-kanal terdapat  beberapa  penyederhanaan,  antara lain karakteristika sub-kanal seperti kecepatan  dan  densitas  ke  arah  aksial diwakili  oleh  satu  harga  rerata.  Selain persamaan  kekekalan  massa,  energi  dan momentum,  maka  persamaan  konstitutif  juga digunakan  dalam  penyelesaian  model  sub- kanal pada RELAP5. Persamaan umum yang penting dalam hal ini adalah [5] ,
Persamaan  distribusi  aksial  fluks  neutron sepanjang elemen bakar :
  e c H z Cos z    
(1)
Kalor  volumetrik  sebanding  dengan  fluks neutron,
    e c H z z q z q  cos '' ' '' ' 
(2)
di mana q ’’’ dan q c ’’’ adalah kalor volumetrik di titik  z  di  tengah  elemen  bakar, H e adalah tinggi ekstrapolasi.
Dari neraca kalor unsur dz pada titik z dan  tidak  terjadi  perubahan  fasa,  maka kenaikan  kalor  pada  pendingin  sama  dengan kalor  pembangkitan  unsur  dz  kondisi steady , sehingga :
dz A q dt mc c f p '' ' .

(3)
di mana,
m : laju alir pendingin c p : kalor jenis pendingin dt f :  kenaikan  temperatur  pendingin antara z dan z+ dz A c :  luas  penampang  temperatur elemen  bahan  bakar.  Apabila    persamaan- persamaan tersebut diselesaikan maka diperoleh,
. '' ' 1 2 m c H A q t t p e c c f f    (4)
di mana, t f2 : tempertaur pendingin keluar teras t f1 : temperatur pendingin masuk teras

## 2.  RELAP5
Paket  program  RELAP5  merupakan program  komputer  yang  telah  digunakan secara luas di seluruh dunia untuk melakukan analisis kondisi steady maupun transien pada suatu  sistem  termal  dan  hidrodinamika pendingin  air  ringan  pada  reaktor  nuklir maupun non-nuklir.
Paket  program  ini  dikembangkan  dari model  node  dan junction multi-dimensional termohidrolika untuk menghitung watak keseluruhan  termohidrolika  sistem  pendingin. Generasi  fasa  uap  dalam perhitungan  adalah hasil  kondisi  pada  penguapan  maupun kondensasi.
Model yang digunakan merupakan sistem hidrodinamika non-
equilibrium  dan non-homogeneous dua-fluida termasuk perpindahan gas-gas tak terkondensasi,  perpindahan  kalor  konvektif, konduksi  kalor  satu  dimensi  pada  struktur sistem,  kinetika  reaktor,  sistem  kontrol  dan logika  trip.  Paket  program  juga  mengandung model komponen sistem yang ada pada pada reaktor  pendingin  air  ringan  ( Light  Water Reactor , LWR) seperti pompa, katup, separator dan sebagainya. Komponen hidrodinamika
dapat
memodelkan single  volumes , time-dependent
volumes , pipa, anulus, separator,
percabangan,  akumulator  dan  pompa.  Setiap
Gambar 4. Model sub-kanal
model  saling  terhubung  dengan  model junction baik  berupa time-dependent  juction , single/multiple  junction atau  katup.  Struktur kalor  terdapat  pada  komponen  pembangkit kalor  maupun  pada  bagian  yang  terjadi perpindahan  kalor  yang  dihubungkan  dengan komponen  hidrodinamika.  Struktur  kalor  juga dapat mewakili struktur yang melingkupi suatu kanal aliran dan pada reaktor dapat digunakan untuk memodelkan dinding  bejana reaktor, rod bahan  bakar,  dan U-tubes dari pembangkit  uap.  Data  kinetika  reaktor digunakan  untuk    mewakili  perilaku    daya
reaktor  berdasarkan  pendekatan    kinetika titik [6] .
Komponen hidrodinamika memiliki korelasi  persamaan  satu  dimensi  untuk fluida tunggal maupun aliran dua fasa air dan uap di mana  persamaan  dasarnya  terdiri  dari persamaan  kekekalan  massa,  momentum dan  energi.  Model  kesetimbangan  dua  fasa, diselesaikan secara numerik dalam persamaan  implisit.  Gambar  2.  menunjukkan kecepatan  pada  batas  ( boundary )  yang didefinisikan dengan menggunakan
momentum  control  volumes di  antara  batas volume kontrol  massa dan energi.
Gambar  2. Skematika nodalisasi volume kontrol massa, energi dan momentum

## TATA  KERJA
Sebagai  ilustrasi  sistematika,  maka langkah  kegiatan  untuk  evaluasi  desain  termal bundel  elemen  bakar  AP-1000  menggunakan program  RELAP5  dapat  diberikan  seperti Gambar  3.  Terlihat  pada  gambar  terdapat  4
langkah  pekerjaan  yaitu  penyiapan  data geometri  dan  parameter  operasi,  pembuatan model  sub-kanal,  penyusunan  file input , running.

## BUNDEL ELEMEN BAKAR AP-1000
Bundel  elemen  bakar  (EB)  AP-1000 terdiri  dari  264 fuel  rods dalam  rangkaian 17x17 square  array .  Bagian  tengah  EB memiliki guide thimble yang menjaga integritas  kelengkapan  instrumentasi  untuk monitoring temperatur air dan fluks neutron di dalam  teras. Guide  thimbles dihubungkan dengan  nosel  atas  dan  bawah  EB  dan didukung  dengan  struktur  penyangga  untuk fuel grids . Setiap fuel rod terdapat per ( spring )
untuk menahan pellet berada pada tempatnya sementara  itu  juga  diberi  ruang  di  dalam rod untuk  ekspansi  volume  karena  deformasi karena  panas,  radiasi  neutron,  dan  dampak produk  fisi  gas.  Bundel  EB  pada  AP-1000, mempunyai  panjang  aktif  4,267  m  dan grid pencampur aliran ( flow mixing grids ). Gambar 1 menunjukkan bundel elemen bakar dan rod AP-1000  dan  Tabel  1  adalah  data  desain spesifikasinya [7] .
Gambar 1. Rod dan bundel elemen bakar [7] .
Gambar 3. Sistematika alur tata kerja pemodelan
Penyiapan data geometri,
Penyiapan data
parameter operasi Data Input Untuk Analisis Pembuatan model sub- kanal Penyusunan file input Running kondisi steady Simulasi pengurangan laju alir Verifikasi
(data acuan)
Tabel 1.  Data desain AP-1000 [4]. No. Parameter Data desain 1. Panjang aktif bahan bakar (m) 4,2672 2. Diameter rod (m) 0,0095 3. Diameter ekivalen sub-kanal (m) 0,011179 4. Rod pitch ( m) 0,01260 5. Plenum atas (m) 0,164465 6. Flow area sub-kanal (m 2 ) 0,0000878 7. Stand-off assembly (m) 0,143129 8. Kecepatan efektif pendingin (m/s) 4,85 9. Temperatur inlet pendingin (K) 552,44 10. Temperatur outlet pendingin (K) 629,64 11. Temperatur outlet pendingin dari teras (K) 633,84 12. Laju aliran massa pendingin (kg/s) 0,27961 13. Pressure drop (Pa) 271429 14. Heat flux rata-rata (W/m 2 ) 628710
Pada  analisis  termohidrolika  sub-kanal elemen  bakar,  maka  dalam  pendekatan  model pembangkitan  kalor  dari rod bahan  bakar dipakai  model  struktur  kalor  dan  penyerapan kalor  oleh  model  volume  pendingin.  Model pendingin  sub-kanal  dialirkan  secara up-flow
menggunakan  model time-dependent-junction (tmdpjun).  Gambar  5  menunjukkan  pemodelan sub-kanal  yang  diaplikasikan  pada  RELAP5. Model  ini terdiri dari 1 heat-structure , 1 volume sub-kanal aksial, dan 2 time dependent volume yang merepresentasikan kondisi plenum.
0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 1400000 1600000 1800000 0 1 2 3 4 P a nja ng  ka na l a ktif (m ) H e a t fl u x ( W /m 2 ) 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 F a k to r D a y a Heat flux
F aktor daya

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar  6.  menunjukkan  distribusi heat  flux dan faktor daya aksial sebagai fungsi panjang kanal  elemen  bakar.  Panjang  kanal  aktif bahan  bakar  AP-1000  MWe  adalah  4,267  m. Aliran  pendingin  di  teras  reaktor  berlangsung
dari  bawah  ke  atas.  Angka  0,0  m  pada panjang  kanal  bahan  bakar  menunjukkan posisi  terbawah  dan  posisi  tertinggi  di  ujung kanal 4,267 m.
Gambar 6. Distribusi faktor daya aksial dan heat flux fungsi panjang kanal bahan bakar AP 1000 MWe.
Gambar 5. Nodalisasi sub-kanal pada RELAP 5 heat-structure p-220 P-200 sub-kanal Tmdpvol 250 p-160 tmdpjun - 175 8888 Nod e-8 Nod e2-6 Nod e-1 Nod e-4 Nod 4e-3 Nod e-5 Tmdpvol 150 j-155 j - 245 1 8 2 4 6
0.00 200.00 400.00 600.00 800.00 1000.00 1200.00 0 1 2 3 4 P a nja ng  ka na l a ktif (m ) T e m p e ra tu r (K ) 0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 F a k to r D a y a Temperatur  kelongs ong Temperatur pendingin
F aktor daya
Distribusi  faktor  daya  aksial  sepanjang  kanal bahan bakar tampak mengikuti fungsi Cosinus  A,  hal  ini  sesuai  dengan  distribusi aksial  fluks  neutron,  demikian  pula  sesuai dengan    pembangkitan  panas  yang  terjadi pada  bahan  bakar  arah  aksial.  Pola  faktor daya ini diperoleh dari kondisi desain dengan nilai tertinggi dari faktor daya ditentukan yaitu sebesar  1,2. Heat  flux yang  diperoleh  dari perhitungan  menunjukkan  kecenderungan mengikuti pola distribusi faktor daya sepanjang kanal bahan bakar arah aksial, hal ini  juga  menunjukkan  bahwa  telah  sesuai
antara  faktor  daya  dan  pembangkitan  panas pada  bahan  bakar  sepanjang  kanal  bahan bakar.  Nilai  tertinggi heat  flux terjadi  pada faktor  daya  tertinggi  yaitu  1636000  W/m 2 , sedangkan  nilai heat  flux tertinggi  dari  data desain  AP-1000  kondisi  desain  adalah 1630000 W/m 2 . Jadi perbedaan nilai heat flux tertinggi adalah sekitar 0,06 %, perbedaan  ini relatif kecil.
Gambar  7    menunjukkan  distribusi temperatur kelongsong, temperatur pendingin dan faktor daya sebagai fungsi panjang kanal untuk AP-1000.
Gambar 7. Kurva temperatur kelongsong, pendingin dan faktor daya sebagai fungsi panjang kanal
Distribusi temperatur kelongsong dan temperatur pendingin dari RELAP5 menunjukkan distribusi temperatur
kelongsong  sepanjang  kanal  bahan  bakar telah  mengikuti  pola  faktor  daya,  dengan demikian, sudah sesuai dengan pola pembangkitan  panasnya.  Berbeda  halnya dengan distribusi temperatur pendingin sepanjang  kanal  bahan  bakar.  Temperatur pendingin
semakin naik dengan bertambahnnya  panjang  kanal  bahan  bakar mengikuti  arah  aliran  pendingin.  Hal  ini karena  adanya  akumulasi  panas  dari  tiap node bahan bakar pada pendingin. Temperatur  pendingin  masuk  kanal  bahan bakar  kondisi  desain  untuk  AP-1000  adalah
553,4  K.  Nilai  temperatur  ini  digunakan sebgai input program . Temperatur  keluar  di ujung  kanal  bahan  bakar  diperoleh  sebesar 596,48  K.  Kondisi  desain  temperatur  keluar PWR  1000  adalah  597,81  K.  Perbedaan antara  hasil  perhitungan  dan  kondisi  desain untuk  temperatur  keluar  pendingin  lebih rendah  0,22  %.  Nilai  perbedaan  ini  tidak cukup  signifikan,  sehingga  dapat  dikatakan hasil  ini  menunjukkan  kesesuaian  dengan kondisi desain.
Hasil  perhitungan  termohidraulika  sub- kanal  elemen  bakar  AP-1000  menggunakan paket  RELAP  5  yang  dapat  diperoleh diantaranya    adalah  nilai  turun  tekanan ( pressure drop ).  Hasil perhitungan diperoleh
nilai  turun  tekanan  yaitu  sebesar  263000  Pa, sedangkan kondisi desain adalah 271429 Pa, jadi  terdapat  perbedaan  sebesar  3,10  %. Angka  penurunan  tekanan  aliran  yang  lebih tinggi  ini  dapat  disebabkan  karena  distribusi temperatur  pendingin  pada  pemodelan  lebih
rendah daripada data desain, namun perbedaan  dianggap  tidak  cukup  signifikan. Data  selengkapnya  hasil  perhitungan  kondisi steady yang  dibandingankan  dengan  kondisi desain diberikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Komparasi hasil pemodelan sub-kanal kondisi steady No. Parameter Data desain Hasil pemodelan Perbedaan 1 Temperatur inlet pendingin (K) 553,44 553,44 0,00 % 2 Temperatur outlet pendingin (K) 597,81 596,48 0,17 % 3 Temperatur terendah kelongsong (K) - 846,57 4 Temperatur tertinggi kelongsong (K) - 1021,16 5 Laju aliran pendingin (kg/s) 0,30 0,30 0,00 % 7 Pressure drop (Pa) 271429 263000 3,10 % 8 Heat flux tertinggi (W/m 2 ) 1,635E+6 1,636E+6 0,06 % Simulasi pengurangan
laju alir pendingin  pada  sub-kanal  elemen  bakar  AP- 1000  disajikan  pada  Gambar  8  dan  9,  di mana  ditunjukkan  kurva  laju  alir  dan  dampak pembangkitan  fraksi void ditiap  node  aksial secara  simultan  sebagai  fungsi  waktu  (detik). Laju  alir  nominal  pada  sub-kanal adalah 0,3000  kg/s.  Nilai  ini  ketika  digunakan sebagai  input  untuk  perhitungan  distribusi temperatur  kelongsong,  pendingin  dan heat flux pada keluaran hasil simulasi oleh RELAP 5 juga menunjukkan nilai yang sama.
Simulasi  dilakukan  dengan  pengurang- an  laju  alir  dari  angka  nominalnya.  Data penurunan  laju  alir  didasarkan  pada  data
asumsi coast  down  flow pada  simulasi program PCTRAN [6.]. Hasilnya menunjukkan bahwa  fraksi void pada node -8 terbentuk setelah  laju  alir  turun  menjadi  0,1230  kg/s. Hal  ini  penting  untuk  dikaji  karena  berkaitan dengan  kondisi  kritis  teras  reaktor,  tabulasi data  tersebut  di  disajikan  pada  Tabel  3 dengan  mengambil node -1, node -2, node -4 node -6  dan node -8. Node -1  adalah  posisi  di mana  pendingin  masuk.  Tampak  bahwa setiap node memiliki  kurva  pembangkitan void yang  berbeda,  pada  node-1  terjadi pembangkitan void setelah    laju  alir  pada 0,0155 kg/s.
Tabel 3.  Fraksi void sebagai fungsi pengurangan laju alir pendingin
Laju alir  kg/s) Node 200-1 Node 200-2 Node 200-4 Node 200-6 Node 200-8 0.2990 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.2200 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.1600 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.1200 0.0000 0.0000 0.0000 0.0613 0.1128 0.0880 0.0000 0.0000 0.0149 0.2476 0.4096 0.0700 0.0000 0.0000 0.1450 0.4365 0.6124 0.0540 0.0000 0.0000 0.2758 0.5421 0.7432 0.0430 0.0000 0.0089 0.4276 0.6780 0.8344 0.0350 0.0000 0.0701 0.5076 0.7704 0.8927 0.0280 0.0000 0.1319 0.6053 0.8351 0.9345 0.0246 0.0000 0.2077 0.6994 0.8924 0.9663 0.0220 0.0000 0.2826 0.7686 0.9372 0.9877 0.0199 0.0000 0.3480 0.8241 0.9590 0.9929 0.0170 0.0000 0.4103 0.8624 0.9757 0.9951 0.0150 0.0121 0.4665 0.9006 0.9851 0.9977 0.0140 0.0491 0.5117 0.9274 0.9826 0.9998 0.0050 0.1221 0.5979 0.9609 0.9863 0.9999
Meskipun  simulasi  ini  tidak  diverifikasi terhadap  data  desain  mengingat  tidak  cukup data  untuk  membandingkannya,  namun  hasil investigasi  secara  umum,  kondisi  ini  cukup memuaskan di mana awal pembangkitan void
terjadi  pada  bagian  posisi  pendingin  keluar sub-kanal, pada posisi ini panas terakumulasi yang mengakibatkan pembangkitan void lebih awal.
Gambar 8. Penurunan aliran massa pendingin fungsi waktu
Gambar 9. Fraksi void pada tiap node aksial sebagai fungsi waktu

## SIMPULAN
Hasil  perhitungan  termohidraulika  sub- kanal elemen bakar AP-1000 MWe menggunakan  paket  program  RELAP5  yang meliputi  distribusi  temperatur  kelongsong, pendingin dan heat flux sepanjang kanal aktif, berhasil  dilakukan  untuk  validasi  model  sub- kanal  pada  RELAP5  dan  tidak  terdapat perbedaan  yang  signifikan  terhadap  data
desain  yang  diacu.  Hasil  simulasi  yang dilakukan  dengan  pengurangan  laju  alir menunjukkan  bahwa  fraksi void terbentuk setelah  laju  alir  turun  menjadi  0,1230  kg/s. Hal  ini  penting  untuk  dikaji  karena  berkaitan dengan kondisi kritis teras reaktor.

## DAFTAR PUSTAKA
1.  SUROSO,  DIBYO  S., (2010), Analisis Efisiensi  Siklus  Rankine  Pada  Untai Termodinamika PWR 1000 MWe , Prosiding Seminar Pengembangan Energi
Nuklir 2010, PPEN BATAN, Jakarta.
2.  ANONIM, (1995), RELAP5 Code Development Team, RELAP5/MOD3. Code  Manual  User  Guide  and  Input
Requirements, NUREG/CR-5535-V2. Idaho  National  Engineering  Laboratory,
Washington DC.
3.  KUNDO, MISAYA, (2008), Practical  Work of  Relap5 Analysis, IAEA, NSRA.
4.  RALPH,A.NELSON et al., (1996),
Phenomogical  Thermal-hydraulic  model  of Hot Rod bundel experiencing and optimization  methodology  for  closure development,  Reflood  completion  report, DOE, USA.
5.  KAZIMI, M.S and TODREAS, N.E., (1991), Nuclear  System  I,  Hemisphere  Publishing Corporation, New York.
6.  http//www.ukap1000application.com.
(2010)
7.  SUKMANTO D. et al, (2009),
Pengembangan model Bagian uji QUEEN- II  menggunakan  RELAP5,  Laporan  akhir Block-Grant, PTRKN-BATAN.