Damar Canggih Wicaksono, Alexander Agung, Sihana
Manajemen bahan bakar dalam teras berusaha menentukan tata letak perangkat bahan bakar yang memberikan perilaku reaktor yang optimum sepanjang siklus. Perilaku reaktor yang optimum didefinisikan sebagai reaktor dengan nilai k_eff akhir siklus yang maksimum, namun masih dalam batas keselamatan. Batasan keselamatan yang dipilih adalah nilai Faktor Daya Puncak Radial maks. (max. Radial Power Peaking Factor/PPF_R) yang diminimasi sepanjang siklus. Kedua parameter yang saling kompetitif ini membuat problem optimasi menjadi multiobjektif.
Guna menekan PPF agar seminimal mungkin, racun dapat-bakar gadolinia digunakan. Tingkat pengkayaan racun dapat-bakar harus ditentukan secara optimal agar mampu menekan PPF_R sepanjang siklus, namun di sisi lain tidak memberikan penalti reaktivitas berlebih di akhir siklus.
Problem optimasi yang bersifat multivariabel, multiobjektif, kombinatorial, dan constrained ini diselesaikan dengan algoritma metaheuristik Simulated Annealing. Karena sifatnya yang multiobjektif, solusi didefinisikan sebagai sebuah himpunan, yaitu himpunan Pareto, yang berisi kumpulan solusi di mana anggota-anggotanya tidak lebih baik satu sama lain tanpa definisi derajat kepentingan lebih lanjut. Himpunan ini dapat digunakan sebagai dasar pengambilan keputusan tentang tata letak perangkat dalam teras.
Dari hasil optimasi didapatkan himpunan pareto dengan anggota 109 solusi tak-terdominasi. Berdasarkan bilangan imbal-balik didapatkan solusi akhir yang memberi perpanjangan siklus sebesar 27% (151 hari) dan penurunan PPF_R sebesar 4,9% terhadap model reaktor standar.

Gambar 1. Antarmuka program optimasi teras

Gambar 2. Rerata nilai fungsi objektif yang diterima sebagai fungsi suhu penganilan

Gambar 3. Efek penerimaan solusi mendominasi pada diversitas Pareto-Front

Gambar 4. Konfigurasi Teras optimum

Gambar 5. Evolusi k_eff dan PPF_R

Gambar 6. Densitas daya relatif teras optimum dengan racun dapat-bakar