Simulator Reaktor

 (dalton-nrs.manchester.ac.uk)
3 poin oleh GN⁺ 2023-12-07 | 1 komentar | Bagikan ke WhatsApp
  • Simulator reaktor virtual yang disediakan oleh Dalton Nuclear Institute di University of Manchester, memungkinkan pengguna merasakan proses pasokan daya dari Pressurised Water Reactor (PWR)
  • Pemain memasukkan nama panggilan 2–4 karakter dan dapat melihat tur atau langsung mulai; selama permainan tersedia Brain Challenge dan pilihan Day 2
  • Tujuannya adalah mengoperasikan reaktor selama satu hari agar sesuai dengan kebutuhan listrik nasional; di layar hasil, apakah permintaan dan output cocok ditampilkan sebagai skor
  • Dalam perbandingan edukatif, ditunjukkan bahwa pembangkit listrik tenaga nuklir menggunakan sekitar 118kg bahan bakar nuklir per hari, sementara pembangkit listrik tenaga batu bara membutuhkan 14.000.000kg batu bara
  • Simulator ini memperkenalkan topik edukasi Dalton Nuclear Institute seperti sains dan teknik nuklir, penutupan PLTN, reaktor baru, peningkatan bahan bakar, dan fusi nuklir melalui permainan pengoperasian reaktor

Struktur simulator

  • Ini adalah simulator berbasis web yang disediakan oleh Dalton Nuclear Institute di University of Manchester
  • Objeknya adalah Pressurised Water Reactor (PWR), dan di layar pengguna dapat melihat diagram 2D PWR serta panduan informasi tambahan
  • Sebelum mulai, pengguna dapat memasukkan nama panggilan 2–4 karakter
  • Kolom input opsional mencakup apakah pengguna seorang guru, negara, kode pos, rentang usia pendidikan, dan mata pelajaran yang diampu

Alur permainan dan unsur edukasi

  • Permainan berlangsung dalam format memasok listrik melalui reaktor selama satu hari; setelah bermain, skor dan capaian ditampilkan
    • Saat selesai, muncul pesan bahwa pengguna “telah memasok daya ke reaktor”
    • Pesan hasil dapat ditampilkan bahwa permintaan harian dan output energi tidak cocok
    • Setelah itu, pengguna dapat melanjutkan ke Day 2 atau meningkatkan skor melalui Brain Challenge
  • Jika memulai Brain Challenge, permainan saat ini berakhir dan Day 2 tidak dapat dilanjutkan
  • Perbandingan penggunaan bahan bakar juga disediakan
    • Pembangkit listrik tenaga nuklir: sekitar 118kg bahan bakar nuklir per hari
    • Pembangkit listrik tenaga batu bara: 14.000.000kg batu bara per hari
  • Dalton Nuclear Institute adalah pusat akademik sains dan teknik nuklir di Inggris, berfokus pada remediasi lingkungan, penutupan aman lokasi PLTN lama, desain reaktor baru, peningkatan bahan bakar, pengembangan pembangkit listrik fusi nuklir, dan pelatihan pakar nuklir generasi berikutnya

Bacaan terkait

1 komentar

 
GN⁺ 2023-12-07
Komentar Hacker News

  • Aneh! Ini dibuat sekitar 2012–2013 oleh seorang kolega yang sampai sekarang masih dekat dengan saya. Lebih tepatnya, ia mem-porting program lama yang awalnya ditulis dalam Delphi/Pascal dan memakai panggilan OpenGL mentah ke WebGL, yang saat itu tergolong teknologi cukup baru
    Sejauh yang saya pahami, alasan utama memindahkannya ke platform modern adalah agar bisa dijalankan di acara-acara interaktif seperti di sekolah. Program ini lebih dioptimalkan untuk kesenangan daripada realisme, dan saya juga ingat para insinyur nuklir sungguhan mengeluh bahwa “permintaan di PLTN komersial tidak mungkin berubah secepat itu”

    • Pada akhir 1970-an hingga awal 1980-an ada simulator reaktor bernama SCRAM untuk Atari 400/800. Saya pernah memainkannya di Atari 400 saat SMA
      https://en.wikipedia.org/wiki/Scram_(video_game)
    • Puluhan tahun lalu, entah di Hinkley atau Oldbury, saya mengikuti kursus teknik nuklir di sebuah pembangkit dengan reaktor Magnox berpendingin gas. Saya ingat diajari bahwa reaktornya punya koefisien reaktivitas termal yang sedikit positif
      Sistem kontrol otomatisnya tidak bekerja dengan baik sehingga dioperasikan secara manual, dan simulator pelatihannya berjalan 10 kali lebih cepat daripada kondisi nyata, tetapi kami semua bisa mencobanya langsung. Meski kecepatannya tinggi, itu tidak sulit, dan sekalipun operator kehilangan kendali, berbagai sistem keselamatan otomatis sudah siap menghentikannya sebelum hal buruk terjadi
    • Intinya, simulasi ini tampaknya berjalan dalam waktu yang cukup dipercepat
      Dalam kenyataannya, manusia tidak memutar kenop seperti “lebih banyak uap” atau “daya reaktor lebih tinggi”; bagian seperti itu tentu ditangani oleh pengendali PID dan perangkat lunak. Manusia mengamati situasi, lalu mengikuti checklist ketika perangkat lunak tidak merespons dengan benar

  • Melihat ini mengingatkan saya pada ide gim yang sudah lama saya pikirkan
    Saya ingin membuat gim di mana pemain merakit berbagai komponen untuk membuat mesin atau sistem. Membuat sistem yang dibutuhkan itu sendiri sudah menjadi teka-teki, tetapi setelahnya pemain juga harus menunjukkan bahwa sistem dapat dikendalikan meski berbagai komponen mengalami kerusakan, dengan menggunakan sensor, sakelar, dan sebagainya. Bisakah membuat reaktor? Jika ada sesuatu yang rusak, bisakah mengetahui apa yang rusak hanya dari sensor yang dipasang? Bisakah memperbaiki sistem dengan sakelar yang dipasang?
    Bagian terbaik dari simulator penerbangan bagi saya selalu avionik simulasinya. Saya benar-benar suka menekan tombol virtual dan melihat instrumen virtual

    • Dahulu sekali saat belajar “ilmu komputer”, salah satu kelasnya adalah debugging perangkat keras minikomputer PDP-8 yang saat itu pun sudah tua
      Instruktur akan sedikit memutus jalur pada papan sirkuit cetak di suatu bagian mesin dengan cutter, lalu kami menulis kode debugging dan memakai osiloskop, multimeter, dan sebagainya untuk mengisolasi kerusakan. Perbaikannya dilakukan dengan setetes timah solder; itu sangat menyenangkan dan banyak memberi pelajaran. Akan bagus kalau ada gim online atau simulator logika yang bisa melakukan hal serupa
    • Injured Engine adalah gim yang mirip; Anda tidak merakitnya sendiri, tetapi harus merawat mesin mobil dan memperbaiki komponen yang rusak karena keausan: https://en.wikipedia.org/wiki/Injured_Engine
    • Tidak sepenuhnya mirip, tetapi ide ini mengingatkan saya pada Gizmos and Gadgets yang saya mainkan saat kecil
      Saya memainkannya lagi di situs arsip online, dan ternyata masih seseru yang saya ingat
    • Sebagian CTF keamanan dibuat kurang lebih seperti ini. Mereka membuat sistem atau aplikasi yang berjalan tetapi memiliki cacat, lalu peserta mencari cacat itu dan mengeksploitasinya
      Pada CTF yang lebih maju seperti NetWars, terkadang peserta juga harus memperbaiki cacat dan bertahan dari para pesaing

  • Simulator PLTN pertama yang saya coba adalah program primitif berbasis teks yang berjalan di DEC 11/780. Untuk menang, tiap giliran—yakni dalam satuan beberapa hari—harus mencapai rata-rata MWh tertentu
    Jika dibiarkan menyala saja, kelihatannya mudah, tetapi ada jebakannya. Program ini mensimulasikan kelelahan normal, sehingga makin lama dijalankan makin besar kemungkinan muncul masalah, dan makin tinggi daya operasinya makin cepat kelelahan menumpuk. Reaktor harus dimatikan secara berkala untuk pemeliharaan, dan makin lama dijalankan, makin panjang pula siklus pemeliharaannya. Agar berhasil, harus menyeimbangkan waktu operasi, jumlah listrik yang dihasilkan, dan waktu henti pemeliharaan yang diperlukan
    Sejak kecil saya belajar bagaimana reaktor menghasilkan listrik, jadi baru tahun lalu saya terkejut mengetahui ada orang yang tidak tahu bahwa reaktor, seperti pembangkit lain, memanaskan air untuk menghasilkan uap. Mengira reaktor menghasilkan listrik langsung dari reaksinya sebenarnya juga model yang cukup masuk akal

    • Baru ketika masuk pascasarjana saya memahami cara kerja reaktor, dan saat itu pun saya kaget. Kalau kita bisa membelah atom, saya kira pasti ada cara menghasilkan listrik yang lebih baik daripada memutar turbin dengan uap
      Tentu saja ada generator termoelektrik radioisotop, dan juga https://en.wikipedia.org/wiki/Betavoltaic_device
    • Apakah yang Anda maksud Oakflat Nuclear Power Plant Simulator? Saya tidak tahu versi yang berjalan di DEC, tetapi sangat mungkin ada, dan deskripsinya cukup mirip
      Gim ini jelas bisa disalahkan karena menumbuhkan obsesi nuklir saya yang tidak sehat. Kebiasaan buruk saya menekan tombol untuk melihat apa yang terjadi juga mungkin berasal dari sini
      [1] https://www.mobygames.com/game/62490/the-oakflat-nuclear-pow...

  • Mantan operator reaktor kapal selam Angkatan Laut AS
    Bagian yang mengatur keluaran uap terasa agak aneh. Di kapal selam, uap yang dipakai untuk propulsi jauh melampaui semua beban uap lainnya, jadi ada petugas throttle tersendiri yang mengendalikannya
    Simulasi ini memang disederhanakan, tapi tidak buruk. Namun ia menyembunyikan beberapa bagian yang benar-benar menarik dari reaktor yang didinginkan dan dimoderasi oleh air. Hal paling menarik adalah reaktor punya sifat mengatur diri sendiri karena koefisien reaktivitas suhu negatif pada air
    Ketika atom uranium-235 menyerap neutron yang berkeliaran, atom itu menjadi tidak stabil lalu terbelah, dan melepaskan lebih banyak neutron. Hanya sangat sedikit dari neutron ini yang diserap oleh atom uranium-235 di sekitarnya, dan sebenarnya itu hal yang baik. Sebagian besar keluar dari bahan bakar, dan sebagian memantul-mantul di air sekitarnya. Dengan begitu neutron melambat, lalu sebagian kembali ke bahan bakar, diserap, dan memicu fisi tambahan
    Misalnya, jika terjadi 1.000 fisi dan dari neutron yang dihasilkan ada 800 yang diserap oleh uranium-235 lain, maka fisi tambahan yang terjadi hanya 800. Karena reaksinya tidak mempertahankan dirinya sendiri, reaktor berada dalam kondisi subkritis
    Jika 1.000 fisi menghasilkan 1.200 penyerapan neutron dan reaksi, hasilnya menjadi 1.200 fisi. Karena jumlah fisi meningkat, reaktor berada dalam kondisi superkritis
    Jika dari 1.000 fisi ada 1.000 neutron yang diserap dan kembali menghasilkan 1.000 fisi, reaktor berada dalam kondisi kritis. Ungkapan “reaktor kritis” berarti jumlah fisi mempertahankan dirinya sendiri, tidak bertambah dan tidak berkurang
    Jumlah neutron yang kembali ke bahan bakar bisa diubah lewat kerapatan air. Semakin rapat airnya, semakin besar kemungkinan neutron menabrak molekul air dan kembali ke arah bahan bakar
    Kerapatan air diubah oleh suhu. Jika air lebih dingin, ia menjadi lebih rapat, dan kemungkinan neutron kembali ke bahan bakar juga meningkat
    Suhu air diubah oleh banyak atau sedikitnya panas yang diambil saat uap digunakan lebih banyak atau lebih sedikit
    Jika digabungkan, semakin tinggi kebutuhan uap, semakin banyak panas yang diambil dari air. Maka air yang lebih dingin masuk ke reaktor, dan air dingin memantulkan lebih banyak neutron. Lebih banyak neutron berarti lebih banyak fisi, dan lebih banyak fisi berarti lebih banyak panas. Lebih banyak panas membuat air menghangat, sehingga peningkatan fisi diredam dan akhirnya tercapai keseimbangan
    Jika daya terlalu tinggi, suhu pendingin naik dan daya turun. Jika daya terlalu rendah, suhu pendingin turun dan daya naik. Karena itu air adalah pendingin sekaligus moderator yang sangat baik

    • Saya tahu reaktor darat dan laut berbeda, tetapi melihat kapal selam nuklir sudah beroperasi dengan sangat baik selama puluhan tahun, sayang sekali reaktor modular kecil belum tersebar luas
    • Ada yang membuat saya penasaran soal batang kendali. Untuk mengoperasikan reaktor, apakah biasanya batang kendali ditarik sepenuhnya? Kalau sebagian masih dimasukkan, sepertinya pelet bagian bawah akan habis lebih dulu daripada bagian atas sehingga bahan bakar terbakar tidak merata
      Saya penasaran apakah memang begitu, dan kalau iya, apakah itu masalah yang punya mitigasi
    • Penjelasan seperti ini benar-benar bagus. Indah, elegan, sekaligus sederhana
      Sudah puluhan tahun sejak dulu saya melihat detail berbagai desain reaktor. Saat itu saya belum benar-benar mengenal konsep seperti “teori kendali”, maupun bidang seperti “rekayasa sistem” atau “teknik kimia”. Maksud saya bidang-bidang yang berpikir dengan menggabungkan hukum dan sifat sederhana energi serta materi untuk membuat sistem yang tangguh, atau setidaknya praktis
      Saya pernah membaca tentang kecelakaan dan runaway di Chernobyl, injeksi air dalam jumlah sangat besar, kondisi mendekati titik didih, rongga uap, dan sebagainya, tetapi poin soal suhu dan kerapatan belum pernah terasa sejelas ini
      Saya sangat suka “bagaimana semuanya saling terkait” seperti ini. Momen ketika hal-hal yang sekilas tampak seperti hukum yang kering dan mati berujung menjadi sistem yang berguna. Bahkan ketika guru memberi PR yang tampak praktis, siapa juga pada umur 15 tahun peduli pada soal membandingkan berat bebek dan berat penyihir untuk menentukan sifat mudah terbakar dan sifat kepenyihirannya ;)
      Maksudnya, hukum yang dibahas di sini adalah model sederhana dari materi dan proses fisika, dan model yang valid di bawah asumsi serta prasyarat tertentu seperti skala atau kerangka acuan
    • Pada bagian “jika air lebih dingin, ia menjadi lebih rapat dan kemungkinan neutron kembali ke bahan bakar meningkat”, seingat saya reaktivitas naik karena air yang lebih rapat membuat neutron menjadi neutron termal dalam waktu lebih singkat
    • Pada reaktor sipil, tepat setelah pengisian ulang bahan bakar, koefisien suhu moderator bernilai positif. Jadi beberapa minggu setelahnya menjadi cukup menarik

  • Sekarang mungkin terdengar benar-benar tidak terduga, tetapi di sekolah Jerman kami benar-benar mempelajarinya. Tidak sampai sangat rinci, tetapi ada pelajaran dua jam untuk tiap jenis reaktor
    Yang masih saya ingat sampai sekarang adalah biasanya jenis reaktor bisa dikenali hanya dari bentuk bangunannya

  • Keren. Ini mengingatkan saya pada Three Mile Island dari Muse Software untuk Apple II, salah satu game simulasi keren pertama yang saya mainkan waktu kecil. Perasaan ketika berhasil menguasai simulasi itu dulu benar-benar luar biasa
    Manual
    https://archive.org/details/ThreeMileIslandAppleIIManual
    Game. Sebagai catatan, penyimpanan/reset status di tampilan 7 sepertinya rusak, jadi sebaiknya dihindari
    https://archive.org/details/a2_Three_Mile_Island_Special_Ver...

    • Apakah itu game yang mengharuskan kita merawat penukar panas dan sirkuit pendingin agar tidak terjadi kontaminasi?

  • Ini tautan video versi ZX81 yang sejenis
    https://youtu.be/tB6CC8UbJLU

  • Saya yang berumur 12 tahun masuk dengan satu tujuan saja. Meledakkannya
    Sistem keselamatan sialan itu merusak kesenangan saya

    • Itu juga hal pertama yang saya coba, dan saya bersemangat berharap terjadi pelelehan inti

  • Simulator PLTN klasik favorit saya adalah SIMULA-C karya Ralph Reuhl. Saat ini saya hanya bisa menemukan laporan ini[1], tetapi dulu kode sumber C dan berkas executable MS-DOS-nya sama-sama tersedia untuk publik
    Dulu, ketika saya masih tahu URL-nya, Wayback Machine bisa mengambil berkas .exe, tetapi tidak bisa mengambil arsip sumbernya. Ada yang ingat ini? Ada tangkapan layar di bagian akhir PDF
    [1] https://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:29043408

  • Rapi. Tapi sebenarnya apa yang dikendalikan oleh tuas generator uap? Apakah pompa di bagian bawah? Batang kendali lebih jelas karena bergerak di gambar

    • Itu mengendalikan laju aliran air yang melewati generator uap