Publikasi Jurnal Menegaskan bahan bakar ANEEL Capai Burnup Lebih dari 60 GWd/MTU dan Perbaikan…

Bahan bakar ANEEL kembali mendapat pengakuan ilmiah setelah sebuah kajian teknik komprehensif dipublikasikan di jurnal peer-reviewed bidang rekayasa nuklir. Publikasi tersebut memperkuat hasil kampanye iradiasi multi-tahun yang dilakukan di Advanced Test Reactor (ATR) milik Idaho National Laboratory, di mana sampel ANEEL secara fisik mencapai burnup lebih dari 60 GWd/MTU.

Kombinasi antara data uji fisik dan analisis yang telah melalui proses peer review memberikan dua garis bukti independen tentang kelayakan teknis bahan bakar ANEEL untuk digunakan pada reaktor berat air tekan (PHWR), termasuk desain CANDU. Hasil ini menegaskan klaim mengenai peningkatan efisiensi bahan bakar dan perbaikan parameter keselamatan dibandingkan bahan bakar uranium alam.

Hasil uji irradiasi di Idaho National Laboratory

Uji irradiasi ANEEL yang berlangsung selama beberapa tahun di ATR menghasilkan bukti fisik bahwa desain bahan bakar ini mampu menahan kondisi operasi hingga burnup yang jauh lebih tinggi daripada bahan bakar uranium alam. Pencapaian burnup di atas 60 GWd/MTU merupakan tolok ukur penting karena menunjukkan kinerja bahan bakar di lingkungan reaktor nyata, bukan hanya melalui simulasi atau perhitungan teoritis.

Setelah kampanye iradiasi selesai, spesimen uji akan menjalani pemeriksaan pasca-iradiasi di fasilitas terkait untuk menilai keadaan struktural dan integritas bahan bakar setelah siklus operasi. Kegiatan ini merupakan bagian dari program lanjutan yang dimaksudkan untuk melengkapi bukti eksperimental yang diperlukan bagi proses kualifikasi bahan bakar dan dialog regulatori pra-lisensi.

Analisis peer-reviewed: performa dan keselamatan bahan bakar ANEEL

Publikasi peer-reviewed melaporkan hasil analitis yang mendukung temuan uji fisik. Untuk sebuah reaktor CANDU-6, analisis menunjukkan rata-rata discharge burnup sebesar 44.300 MWd/MTHM untuk bahan bakar ANEEL, sekitar enam kali lipat dibandingkan dengan bahan bakar uranium alam. Angka ini konsisten dengan level burnup yang dicapai selama kampanye di ATR.

Selain peningkatan burnup, studi tersebut melaporkan bahwa ANEEL mengurangi reaktivitas rongga pendingin penuh (coolant void reactivity) hampir 20 persen dibandingkan bahan bakar uranium alam, sebuah perbaikan pada parameter keselamatan krusial bagi PHWR. Analisis independen yang dilakukan oleh Canadian Nuclear Laboratories (CNL) menggunakan kode MCNP juga mengonfirmasi bahwa sistem kendali dan shutdown reaktor yang ada masih mempertahankan margin yang memadai dengan ANEEL, sehingga tidak diperlukan redesain sistem kendali.

Temuan lain yang disampaikan mencakup koefisien temperatur bahan bakar yang lebih negatif lebih dari enam kali dibandingkan uranium alam, penurunan temperatur puncak bahan bakar pada skenario kehilangan pendingin (simulated LOCA), serta pemeliharaan integritas struktural batang bahan bakar sepanjang riwayat iradiasi yang disimulasikan. Analisis ini dilakukan menggunakan metodologi standar industri dan diaudit oleh sejumlah pihak akademik dan teknis.

Langkah menuju penerapan komersial

Meskipun hasil saat ini memberikan bukti kuat terkait kinerja dan aspek keselamatan, publikasi itu juga mencatat langkah-langkah yang masih diperlukan menuju penerapan komersial. Di antaranya adalah analisis keselamatan pembatas (bounding safety analyses) untuk rentang skenario kecelakaan yang lebih luas, pengujian kualifikasi bahan bakar yang didasarkan pada data empiris khusus thoria, serta kelanjutan keterlibatan dengan otoritas regulatori.

Program iradiasi yang masih berjalan dan kegiatan pasca-iradiasi merupakan bagian dari upaya tersebut, disertai inisiatif pra-lisensi. Sebelumnya, proses evaluasi desain tingkat awal oleh otoritas Kanada (Phase 1 Vendor Design Review) telah rampung pada 2024, yang menjadi salah satu tonggak dalam jalur regulasi menuju penerapan penuh.

Kolaborasi penelitian dan implikasi terhadap armada reaktor eksisting

Pencapaian ini merupakan hasil kolaborasi lintas industri, akademia, dan laboratorium nasional. Penulis publikasi mencakup para ahli dari pengembang bahan bakar, institusi akademik, dan konsultan teknis, sementara analisis validasi independen dilakukan oleh Canadian Nuclear Laboratories menggunakan metode industri. Kombinasi kapasitas eksperimen dan penelaahan sejawat memperkuat kredibilitas temuan.

ANEEL dirancang mempertahankan geometri eksternal yang sama dengan bahan bakar yang digunakan di PHWR dan reaktor CANDU—termasuk desain 19- dan 37-elemen—sehingga memungkinkan integrasi ke dalam armada reaktor yang ada tanpa perlu modifikasi sistem reaktor atau tata letak inti. Dengan potensi burnup yang lebih tinggi dan utilisasi bahan bakar yang meningkat, ANEEL dipandang dapat mengurangi volume limbah terpakai per unit energi sekaligus memperkuat resistensi proliferasi.

Perwakilan pengembang menekankan bahwa pencapaian uji di reaktor dan publikasi ilmiah saling melengkapi: “Milestones in this industry are earned in reactors, not in renderings,” demikian pernyataan yang disampaikan terkait strategi pengembangan. Tujuan utama publikasi adalah transparansi teknis sehingga komunitas riset global dapat menilai fisika, koefisien keselamatan, performa kecelakaan, dan analisis struktural yang mendasari desain bahan bakar ini.

Penerapan bahan bakar baru pada skala komersial akan bergantung pada kelanjutan bukti eksperimental, proses kualifikasi, dan persetujuan regulatori. Namun, kombinasi uji fisik di ATR dan hasil peer-reviewed memberikan dasar ilmiah yang kuat untuk melanjutkan langkah-langkah tersebut, khususnya bagi operator reaktor PHWR yang mempertimbangkan opsi bahan bakar alternatif untuk meningkatkan efisiensi dan keselamatan.