PRELIMINARY ANALYSIS ON UTILIZATION OF THORIUM AND U-ZrH/sub/1.6 IN PUSPATI TRIGA REACTOR CORE

Abstract

Abstract

Thorium is one of the potential elements for becoming a nuclear fuel for various types of nuclear power plants such as Molten Salt Reactor (MSR), High-temperature Gas-Cooled Reactor (HTR) and Fast Neutron Reactor (FNR). This paper proposes to use Thorium and Uranium Zirconium Hydride (U-ZrH_1.6) as fuels for the PUSPATI TRIGA Reactor (RTP), which is currently operated by the Malaysian Nuclear Agency (MNA). The work was carried out using the Monte Carlo N-Particle (MCNP) Transport code. In the simulation, Thorium fuel rods were placed together with U-ZrH_1.6 fuel rods in 11 different variations, which have a different Thorium mass. Results, such as, effective criticality k_eff, neutron flux, and cycle length were estimated and compared to those of the experimental and simulation of the original core RTP. The neutron flux of each core with Thorium displays hardly any differences when Thorium is added. Similarly, from the criticality and burnup calculations, these cores show minimal increase in criticality and cycle length.

AbstraK

Thorium merupakan satu elemen yang berpotensi untuk menjadi bahan bakar nuklear dalam reaktor janakuasa nuklear seperti reaktor lebur garam (MSR), reaktor gas suhu tinggi (HTGR) dan reaktor neutron laju (FNR). Kajian ini bertujuan untuk menggunakan Thorium dan Uranium Zirconium Hydride (U-ZrH_1.6) sebagai bahan bakar bagi Reaktor TRIGA PUSPATI (RTP), yang dikendalikan oleh Agensi Nuklear Malaysia. Kajian ini dilakukan menggunakan Monte Carlo N-Particle (MCNP) kod. Dalam simulasi in, bahan bakar Thorium diletakkan bersama bahan bakar U-ZrH_1.6 dalam 11 variasi yang berbeza dan mempunyai kadar jisim torium yang berlainan. Hasil daripada kajian ini adalah kritikal k_eff, fluks neutron, dan panjang kitaran reaktor yang dikira dan dibandingkan dengan eksperimen dan simulasi teras reaktor RTP yang sedia ada. Fluks neutron dalam setiap teras menunjukkan sedikit kelainan apabila ditambah dengan Thorium. Ini juga berlaku kepada kritikaliti dan pengiraan pembakaran iaitu teras menunjukkan kenaikan yang minima dalam kritikaliti dan panjang kitaran.