Garuda - Garba Rujukan Digital

Karakterisasi pelet sinter simulasi DUPIC hasil proses oksidasi-reduksi siklus ke-1 Erilia Yusnitha; Tri Yulianto; Sigit .; Jan Setiawan
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 11, No 2 (2015): Juni 2015
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (221.957 KB)

Abstract Characterization of UO2 sintered DUPIC simulation fuel pellet of oxidation-reduction process cycle-1. Oxidation process at a temperature of 500 °C had been done to UO2 sintered pellets as DUPIC fuel simulation with burn-up 40 MWd/kgU and 60 MWd/kgU. From oxidation process it was obtained U3O8 powder that then reduced using hydrogen gas at a temperature of 800 oC to reobtain UO2 powder. Characterization of UO2 powder from the cycle-1 of oxidation-reduction process was performed to determine density, surface area, and O/U ratio. To be used as DUPIC fuel, the UO2 powders obtained were compacted to produce green pellets and then were sintered at a temperature of 1700 oC to obtain sintered pellets of oxidation-reduction process product in the cycle-1. Characterization of sintered pellets was carried out in order to determine the density of sintered pellets, hardness, and microstructure. The experiments showed that bulk density and ratio O/U DUPIC fuel simulation with burn-up 40 MWd/kgU and 60 MWd/kgU were relatively similar, but tap density and surface area were different. Characterization of sintered pellets showed density of sintered pellets DUPIC fuel with burn-up 60 MWd/kgU was better than 40 MWd/kgU. However, the microstructure analysis of sintered pellets with burn-up 60 MWd/kgU was better than burn-up 40 MWd/kgU. Keywords : DUPIC simulated fuel, oxidation-reduction process, density, surface area, O/U ratio. Abstrak Karakterisasi pelet sinter simulasi DUPIC hasil proses oksidasi-reduksi siklus ke-1. Telah dilakukan karakterisasi terhadap pelet sinter UO2 bahan bakar simulasi DUPIC hasil proses oksidasi-reduksi siklus ke-1. Proses oksidasi dilakukan pada suhu 500 oC terhadap pelet sinter UO2 yang merupakan bahan bakar simulasi DUPIC dengan burn-up 40 MWd/kgU dan 60 MWd/kgU. Dari proses oksidasi tersebut diperoleh serbuk U3O8 yang kemudian direduksi dengan menggunakan gas hidrogen pada suhu 800 oC hingga diperoleh serbuk UO2 DUPIC. Karakterisasi serbuk UO2 hasil oksidasi-reduksi siklus ke-1 tersebut meliputi penentuan densitas, surface area dan rasio O/U. Untuk dapat digunakan sebagai bahan bakar DUPIC, serbuk UO2 yang diperoleh dikompakkan menjadi pelet mentah kemudian disinter pada suhu 1700 oC hingga diperoleh pelet sinter UO2 DUPIC hasil proses oksidasi-reduksi siklus ke-1. Karakterisasi pelet sinter tersebut dilakukan untuk memperoleh data uji densitas, kekerasan dan mikrostruktur. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa serbuk UO2 bahan bakar DUPIC simulasi dengan burn-up 40 MWd/kgU dan 60 MWd/kgU memberikan nilai bulk density dan rasio O/U yang relatif sama, sedangkan tap density dan surface area, memberikan nilai yang berbeda. Hasil karakterisasi pelet sinter diperoleh bahwa densitas pelet sinter UO2 bahan bakar DUPIC simulasi dengan burn-up 60 MWd/kgU lebih baik dari burn-up 40 MWd/kgU, sedangkan mikrostruktur pelet sinter dengan burn up 60 MWd/kgU lebih baik dibandingkan dengan burn-up 40 MWd/kgU. Kata kunci : Bahan bakar simulasi DUPIC, proses oksidasi-reduksi, densitas, luas permukaan, rasio O/U.

Pengaruh penambahan dopan Cr2O3 pada pelet UO2 terhadap sifat termal dan mekanik pin bahan bakar reaktor tipe PWR pasca iradiasi Tri Yulianto; Etty Margi Wigayati
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 11, No 2 (2015): Juni 2015
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (130.082 KB)

Abstract Effect of Cr2O3 dopant addition on UO2 pellets to thermal and mechanical characteristic of post irradiation PWR fuel pin. Effect of Cr2O3 dopant addition on UO2 pellets to thermal and mechanical characteristic of post irradiation PWR reactor fuel pin using FEMAXI–V computer code to UO2 pellets of large grained pellets and larger density performance has been studied.The grain size can be adjusted by the sinter process and by additives to the dopan such as Cr2O3. Results of the analysis of the effect of the addition of dopants on UO2 pellets to a thermal process for irradiated shows the temperature pattern in the center of the pellet and the gap between pellet and cladding increases. Results of the analysis of the influence of grain size on the identified characteristics of the pellets UO2 pellets is better than the thermal process analysis indicated the formation of fission gas products decreased grain size ranging from 6.9 μm to 15.5 μm grain size and subsequent increased fission gas products. In general, from the data obtained in this study that the grain size ranging from 6.9 μm (without dopants) to 75.4 μm showed grain size above 9.1 μm and 25.2 μm below the thermal properties of the pellets have a better and safer PRTF in terms of safety compared to without dopants. The addition of dopants optimal for the manufacture of the next pellet with grain sizes between 9.1 µm to 15.5 µm as a stuffing material that will fuel pins irradiated in the PRTF - Reaktor serba guna G.A. Siwabessy ( RSG-GAS) Keywords : UO2 pellets, Cr2O3 dopant, thermal properties, mechanical properties, pin Abstrak Pengaruh penambahan dopan Cr2O3 pada pelet UO2 terhadap sifat termal dan mekanik pin bahan bakar reaktor tipe PWR pasca iradiasi.Telah dipelajari pengaruh penambahan dopan Cr2O3 pada pelet UO2 terhadap sifat termal dan mekanik pin bahan bakar reaktor tipe PWR pasca iradiasi menggunakan program komputer FEMAXI–V terhadap unjuk kerja pelet UO2 sinter berbutir besar dan densitas yang lebih besar dari hasil penelitian sebelumnya. Hasil pengaruh penambahan dopan pada pelet UO2 terhadap proses termal selama diiradiasi menunjukkan pola temperatur pada pusat pelet dan gap antara pelet dan kelongsong meningkat. Pengaruh besar butir pada pelet teridentifikasi menunjukkan karakteristik pelet UO2 lebih baik dan dari analisis proses termal ditunjukkan terbentuknya produk gas fisi mengalami penurunan mulai dari ukuran butir 6,9 µm sampai ukuran butir 15,5 µm dan selanjutnya produk gas fisi meningkat. Secara umum dari data yang diperoleh pada penelitian ini bahwa ukuran butir mulai dari 6,9 µm (tanpa dopan) hingga 75,4 µm menunjukkan ukuran butir diatas 9,1 µm dan dibawah 25,2 µm memiliki sifat termal pada pelet lebih baik dan aman dari segi keselamatan PRTF dibandingkan dengan tanpa dopan. Penambahan dopan optimal untuk pembuatan pelet berikutnya lebih baik dan aman dengan ukuran butir antara 9,1 µm sampai dengan 15,5 µm sebagai bahan isian pin bahan bakar yang akan diiradiasi di PRTF Reaktor RSG-GAS. Kata kunci : pelet UO2, dopan Cr2O3, sifat termal ,sifat mekanik, pin

KARAKTERISASI PELET UO2 MELALUI AUC DAN PELET UO2 MELALUI ADU SELAMA SINTERING Meniek Rachmawati; Tri Yulianto
Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir Vol 16, No 1 (2010): Januari 2010
Publisher : website

Abstrak KARAKTERISASI PELET UO2 MELALUI AUC DAN PELET UO2 MELALUI ADU SELAMA SINTERING. Penelitian dilakukan dengan mengompakkan serbuk UO2 melalui AUC dan serbuk UO2 melalui ADU dengan tekanan pengompakan 4.3 ton/cm2. Kinetika sintering pelet mentah hasil pengompakkan, yakni pelet mentah UO2 melalui AUC (5.80 g/cm3) dan pelet mentah UO2 melalui ADU (5.49 g/cm3) dipelajari menggunakan dilatometer. Kurva dilatometer, menunjukkan penyusutan/ shrinkage rate terjadi lebih awal pada pelet UO2 melalui ADU dibandingkan dengan pelet UO2 melalui AUC. Laju dan besar penyusutan yang terjadi pada pelet UO2 melalui ADU lebih cepat dan lebih besar dibandingkan pelet UO2 melalui AUC. Pengamatan mikrostruktur pelet hasil dilatometer menunjukkan bahwa fraksi pori pelet UO2 melaluiAUC lebih banyak dengan ukuran yang lebih besar dibandingkan pelet UO2 melalui ADU. Pada temperatur tinggi mekanisme sintering dipelajari menggunakan tungku sinter dengan temperatur sintering 1700 oC dengan laju pemanasan 250ºC/j dan waktu sintering 4 jam. Hasil sintering menunjukkan bahwa kerapatan pelet sinter UO2 melalui ADU (10.73 g/cm3) lebih tinggi dibandingkan dengan kerapatan pelet sinter UO2 melalui AUC (10.53 g/cm3). Pengamatan mikrostruktur menggunakan mikroskop optik dari pelet hasil sintering menunjukkan bahwa ukuran butir pelet UO2 melalui ADU lebih besar dibandingkan pelet UO2 melalui AUC. Hasil penelitian menunjukkan bahwa mampu sinter serbuk UO2 melalui AUC lebih rendah dibandingkan serbuk UO2 melalui ADU. Hal ini terlihat pada temperatur puncak U3O7 serbuk UO2 melalui ADU yang lebih rendah (161oC) dibandingkan temperatur puncak U3O7 serbuk UO2 melaluiAUC (174oC). Kata Kunci : Kompaksi, sintering, serbuk UO2, ADU, AUC, TG-DTA, ukuran partikel, densitas pelet, densitas sinter, dilatometer. Abstract Characterization of UO2 via AUC Pellet and UO2 melaluiADU Pellet during Sintering. A research has been conducted by compacting of UO2 powder via AUC and UO2 powder via ADU under the compaction pressure of 4.3 ton/cm2. The kinetical sintering of the green pellet as the result of the compaction, green pellet UO2 melaluiAUC (5.80 g/cm3) and green pellet UO2 via ADU (5.49 g/cm3), has been studied using a dilatometer. The dilatometer curve shows that the shrinkage rate of UO2 pellet via ADU occurs earlier than the shrinkage of UO2 pellet via AUC. The speed and the size of shrinkage for UO2 pellet via ADU is faster and greater than UO2 pellet via AUC has. From microstructure-graph investigation as the result of the dialtometer process shows that the big size of pore fraction of UO2 pellet via AUC is greater than UO2 pellet via ADU has. At high temperature, the mechanism of sintering has been studied at 1700 oC with heating rate 250 oC/j and sintering time 4 hours. The results of the sintering shows that the density of UO2 pellet via ADU (10.73 g/cm3) is higher than the density of UO2 pellet via AUC (10.53 g/cm3). Microstructure-graph using optical microscope of the sintered pellet shows that particle’s size of UO2 pellet via ADU is biger than the particle’s size of UO2 pellet via AUC. The research shows that the sinterability of UO2 powder via AUC is lower than the siterability of UO2 powder via ADU. It has been shown by the peak temperature of U3O7 of UO2 powder via ADU which is lower (161oC) than the peak temperature of U3O7 of UO2 powder via ADU (174oC). Keywords : Compaction, sintering, UO2 powder, ADU, AUC, TG-DTA, particle size/ shape, green density, sintered density, dilatometer.

KARAKTERISTIK SIFAT MEKANIK DAN MIKROSTRUKTUR PADUAN UZrNb PASCA PERLAKUAN PANAS Masrukan .; Tri Yulianto; Erilia Yusnitha
Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir Vol 16, No 4 (2010): Oktober 2010
Publisher : website

ABSTRAK KARAKTERISTIK SIFAT MEKANIK DAN MIKROSTRUKTUR PADUAN UZrNb PASCA PERLAKUAN PANAS. Telah dilakukan percobaan untuk mengetahui karakteristik sifat mekanik dan mikrostrukutur yang terjadi pada bahan bakar paduan UZrNb hasil pemanasan pada temperatur 325 oC dengan waktu pemananasan 2, 4 dan 6 jam. Penambahan unsur Nb ke dalam paduan UZr menjadi paduan UZrNb dan proses perlakuan panas akan mempengaruhi karakteristik sifat mekanik dan mikrostruktur paduan UZrNb. Mula-mula dibuat paduan UZrNb dengan menggunakan tungku peleburan busur listrik dengan komposisi Nb berturut-turut sebesar 1%, 4% dan 7%. Paduan UZrNb yang bervariasi komposisi tersebut yakni U-10%Zr-1%Nb, U10%Zr-4%Nb dan U-1%Zr-10%Nb selanjutnya dipanaskan pada temperatur 325 oC dengan waktu yang berubah-ubah berturut-turut 2, 4 dan 6 jam. Paduan UZrNb yang telah dipanaskan selanjutnya diuji sifat mekanik dan mikrostruktur. Pengujian sifat mekanik dilakukan dengan menggunakan uji kekerasan mikro sedangkan pemeriksaan mikrostruktur dengan menggunakan mikroskop optik. Hasil pengujian kekerasan menunjukkan bahwa pada kandungan unsur Nb yang berubah di dalam paduan UZrNb yang dipanaskan pada temperatur dan waktu tetap maka kekerasan paduan UZrNb akan menurun. Pada penambahan unsur Nb sebesar 1 % ke dalam paduan UZr yang dipanaskan pada temperatur 325 oC selama 2 jam paduan UZrNb yang terbentuk mempunyai kekerasan sebesar 814 HVN dan akan naik menjadi 845,9 HVN dan menjadi 661,9 HVN bila kadar Nb menjadi 7%. Demikian pula dari pengujian kekerasan sampel yang dipanaskan pada temperatur tetap dan kandungan Nb tetap tetapi waktu pemanasan yang berubah menunjukkan penurunan nilai kekerasan paduan UZrNb. Sebagai contorh pada paduan UZrNb dengan kandungan Nb tetap 1% yang dipanaskan pada temperatur tetap 325 oC selama 2 jam paduan UZrNb tersebut mempunyai nilai kekerasan sebesar 814 VHN dan menjadi 774,7VHN ketika dipanaskan selama 4 jam selanjutnya menjadi 614 HVN. Dari hasil pemeriksaan mikrostruktur paduan UZrNb diperoleh hasil bahwa pada kandungan unsur Nb yang berubah dari 1 % menjadi4% dan 7% yang dipanaskan pada temperatur dan waktu tetap maka diperoleh ukuran butir semakin membesar. Demikian pula pada pemanasan paduan UZrNb dengan temperatur dan kandungan Nb tetap tetapi waktu pemanasan berubah maka diperoleh ukuran butir semakin membesar. Pada pemeriksaan mikrostruktur paduan UZrNb yang dipanaskan pada temperatur 325 oC dan waktu tetap 2 jam tetapi kandungan Nb berubah dari 1% Nb menjadi 4% Nb maka ukuran butir berubah dari 10,9 µm menajadi 13,1 µm. Sementara itu, paduan UZrNb yang mempunyai kandungan Nb 1% dan dipanaskan pada temperatur 325 oC selama 2 jam akan mempunyai ukuran butir sebesar 10,9 µm dan akan naik menjadi berukuran 13,1 µm bila kandungan Nb sebesar 4%. Kata kunci : Paduan UZrNb, perlakuan panas, sifat mekanik dan mikrostruktur ABSTRACT MECHANICAL PROPERTIES AND MICRSTRUCTURE CHARACTERISTICS OF UZrNb ALLOY POST HEAT TREATMENT. Experiments have been performed to characterize the mechanical properties and microstrucuture that occurs in the UZrNb fuel alloy heating results at temperatures of 325 ° C with a time of warming has 2, 4 and 6 hours. The addition of Nb element into the UZr alloy to be UZrNb alloy and heat treatment process will affect the mechanical characteristics and microstructure of alloys UZrNb. At first made UZrNb alloys using electric arc furnace smelting on the composition of Nb in a row at 1%, 4% and 7%. UZrNb alloy composition is varied the U-10% Zr-1% Nb, U10% Zr-4% Nb and U-1% Zr-10% Nb further heated at a temperature of 325 ° C by an arbitrary time 2, 4 and 6 hours respectively. UZrNb alloy that has been heated were then tested for mechanical properties and microstructure. Testing of mechanical properties is done by using a micro hardness test, while examination of the microstructure using optical microscope. Hardness testing results indicate that the content of Nb element has changed in the alloy is heated at a temperature UZrNb a fixed time and then the violence will decrease alloy UZrNb. On the addition of 1% Nb element into the UZr alloy is heated at a temperature 325 oC for 2 hours UZrNb formed alloy has hardness of 814 HVN will fall to 845.9 HVN when the Nb content increased to 4%. Such from hardness testing of sample that is heated at fixed temperature and fixed Nb content but heting time changed shown the decreasing of UZrNb alloy harness. As an example is UZrNb alloy with content of fixed 1% Nb that is heating at temperature 325 oC for 2 hours the UZrNb alloy have the hardness of 814 VHN and will decrease to 845,9 HVN when is heated for 4 hours. From microstruture observation of UZrNb alloy is result that at Nb element content changed and is heated at fixed temperature and time so is resulted the bigger of grain size. At microstructure observation of UZrNb alloy that is heated at fixed temperature 325 oC and time for 2 hours but the Nb element content change from 1 % to 4% so the grain size will changed from 10,9 µm to 13,1 µm. While, UZrNb alloy that have the Nb element content and is heated temperature of at 325 oC for 2 hours will have grain size of 10,9 µm and wil increased to 13,1 µm if the Nb element contain is 4 %. Key word : UZrNb alloy, heat treatment, mechanical property and microstructure characterictic.

PEMBUATAN SERBUK U-6Zr DENGAN PENGKAYAAN URANIUM 19,75 % UNTUK BAHAN BAKAR REAKTOR RISET Masrukan Masrukan; Sungkono Sungkono; Yanlinastuti Yanlinastuti; Tri Yulianto; Ridwan Ridwan
Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir Vol 21, No 3 (2015): Oktober 2015
Publisher : website

ABSTRAKPEMBUATAN SERBUK PADUAN U-6Zr DENGAN PENGKAYAAN URANIUM 19,75 % UNTUK BAHAN BAKAR REAKTOR RISET. Telah dilakukan pembuatan serbuk paduan U-6Zr dengan pengkayaan 19,75 % untuk bahan bakar reaktor riset. Pembuatan bahan bakar U-6Zr ini dalam rangka mencari bahan bakar baru yang mempunyai densitas tinggi untuk mengganti bahan bakar yang sudah ada U3Si2-Al. Tujuan dari percobaan ini untuk mengetahui sifat-sifat serbuk paduan U- 6Zr yang diperoleh dari proses hydriding-dehydriding sebagai kandidat bahan bakar reaktor riset. Serbuk yang diperoleh dari proses hydriding-dehydriding dikenai pengujian, diantaranya pungujian komposisi kimia, densitas, kandungan hidrogen, fasa dan sifat termal. Hasil pengujian komposisi kimia menunjukkan beberapa unsur seperti Al, Ca, Cu, dan Ni melebihi batas yang diijinkan dimana masing-masing unsur terdapat sebesar 202,21 ppm; 214,05 ppm; 61,25 ppm dan 134,53 ppm. Pada pengujian diperolah densitas serbuk U-6Zr sebesar 13,58 g/cm3 dan pada pengujian kandungan hidrogen sisa diperoleh kandungan hidrogen sebesar 0,16 %. Untuk pengujian fasa, diperoleh fasa αU dan δU, sedangkan pada pengujian sifat termal yakni transformasi temperatur terdapat dua puncak yakni puncak pertama terjadi pada temperatur 274 hingga 311 oC dan puncak kedua terjadi pada temperatur 493 hingga 527oC. Puncak pertama terjadi reaksi endotermik dengan menyerap panas sebesar ∆H = 6,23 cal/g tetapi tidak terbentuk fasa baru, sedangkan puncak kedua terjadi reaksi eksotermik dengan mengeluarkan panas sebesar ∆H = -9.34 cal/g dan terbentuk fasa αZr. Sementara itu, dari pengujian kapasitas panas pada temperatur 34 hingga 75 oC, terjadinya penurunan nilai kapasitas panas yang disertai dengan penyerapan panas. Pada temperatur yang lebih tinggi hingga temperatur 437oC nilai kapasitas panas menjadi lebih kecil disertai pengeluaran panas. Reaksi termokimia antara Zr dengan hidrogen sisa menunjukkan terbentuknya fasa αZr yang diindikasikan oleh reaksi eksotermik dengan mengeluarkan panas sebesar ∆H = 9,3449 cal/g. Dari hasil analisis dapat diketahui bahwa paduan U-6Zr tersebut dapat digunakan sebagai bahan bakar pengganti untuk reaktor riset. Kata kunci: Serbuk U-6Zr, pengkayaan U 19,75 %, bahan bakar, reaktor riset. ABSTRACTMAKING OF U-6Zr ALLOY POWDER WITH URANIUM ENRICHMENT OF 19.75 % FOR RESEARCH REACTOR FUEL. Making U-6Zr alloy powder with enrichment of 19.75 % for a research reactor fuel has been done. Making of U-6Zr fuel in order to find new fuels that have a high density to replace the existing fuel U3Si2-Al. The purpose of this experiment was to determine the properties of U-6Zr alloy powder obtained from the hydriding-dehydriding process as a candidate research reactor fuel. Initially was made U-6Zr ingot by melting U and Zr metals using electric arc melting furnace. U-6Zr ingots were found then cut into pieces and put into hydriding-dehydriding equipment that operates at pressures 14,46054 psi and hydriding temperatures of 350 oC. Ingots that out of the hydriding-dehydriding equipment becomes brittle then was crushed so becomes powder. Powder that obtained subjected to the test, including chemical composition testing, density, hydrogen content, phase and thermal properties. The results testing show that chemical composition of some elements such as Al, Ca, Cu, and Ni exceeded the permitted limit, each of which contained elements of 202.21 ppm, 214.05 ppm, 61.25 ppm, and 134.53 ppm. On testing the density obtained that U-6Zr powder density of 13.57 g/cc and the testing of hydrogen residual content obtained hydrogen residual content of 0.16 %. For the testing phase were obtained the αU and δU phases, while in testing of the transformation temperature, there are two peaks, the first peak occurs at a temperature of 274 to 311 °C and a second peak occurs at a temperature of 493 to 527 oC. The first peak occurs endothermic reaction by absorbing heat of 6.23 cal/g but not formed a new phase, while the second peak occurs exotermic reaction with brought out heat of -9.34 cal/g and formed αZr phase. Meanwhile, the heat capacity of the test at temperature of 34 to 75 °C, the decrease in the value of the heat capacity accompanied heat absorption. At higher temperatures up to 437 °C, heat capacity value becomes negative and accompanied by heat expenditure. It can be concluded that the alloy the U-6Zr when viewed from the chemical composition can still be used for fuel research reactor. Residual hydrogen still found in small quantities in the U-6Zr powder that can be eliminated by heating for longer. Reaction between Zr with residual hydrogen to form the αZ phase is accompanied exothermic reaction with brought out heat of 93 449 cal/g.Keywords: U-6Zr powder, U enrichment of 19.75 %, fuel, research reactor.

FABRIKASI MIKROSFIR UO2 MENGGUNAKAN TEKNIK AERASI Meniek Rachmawati; Etty Mutiara; Tri Yulianto
Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir Vol 22, No 2 (2016): Juni 2016
Publisher : website

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.17146/urania.2016.22.2.3089

ABSTRAKFABRIKASI MIKROSFIR UO2 MENGGUNAKAN TEKNIK AERASI. Telah dikembangkan proses fabrikasi mikrosfir UO2 berdensitas rendah untuk umpan langsung proses peletisasi bahan bakar reaktor PHWR maju. Fabrikasi mikrosfir UO2 berdensitas rendah dilakukan dengan cara sol-gel menggunakan teknik aerasi pada sol/broth dengan metode eksternal dan tiga variasi cara gelasi. Pada teknik aerasi, broth disiapkan langsung digelasi tanpa didiamkan selama satu malam. Teknik aerasi merupakan kebalikan dari teknik deaerasi yang digunakan pada fabrikasi mikrosfir bahan bakar HTGR. Broth yang telah disiapkan dengan perbandingan mol NO3−/U antara 1,5 hingga 1,7 dengan pH larutan 1,6 dan viskositas antara 630-660cP langsung digelasi dengan tiga cara gelasi. Proses gelasi cara 1 dan cara 2 dilakukan dengan melewatkan broth pada dispersion nozzle berdiameter 1mm yang digetarkan dengan electromagnetic vibrator pada 150 Hz dengan media untuk droplet jatuh bebas yang berbeda sebelum masuk ke dalam larutan NH4OH, sedangkan gelasi dengan cara 3 dilakukan secara manual. Mikrosfir UO2 basah yang diperoleh dari ketiga cara gelasi di atas mendapat perlakuan panas yang sama yaitu dikeringkan pada temperatur 85 ºC dan 220 ºC masing-masing selama selama 1jam, dilanjutkan dengan proses kalsinasi mikrosfir UO2 selama 1 jam pada temperatur 500 ºC dalam media gas O2 dan direduksi pada temperatur 600 ºC dalam media campuran gas N2 dan H2 selama 1 jam. Mikrosfir UO2 hasil gelasi dengan cara 3 dipilih untuk disortir dan dikarakterisasi. Hasil karakterisasi memberikan data karakteristik mikrosfir UO2 berupa data diameter mikrosfir sebesar 900 µm, tap density 1,90 g/cm3 dan luas muka spesifik sebesar 6 m2/g. Hasil analisis dan hasil karakterisasi kemudian dibandingkan dengan data penelitian lain sehingga dapat disimpulkan bahwa penggunaan teknik aerasi pada broth menghasilkan mikrosfir UO2 berdensitas rendah yang memenuhi kriteria sebagai umpan langsung proses peletisasi bahan bakar PHWR maju dan PWR maju. Fabrikasi menggunakan teknik aerasi dengan gelasi cara 2 mempunyai peluang yang paling besar untuk menghasilkan mikrosfir UO2 dengan laju produksi yang tinggi dan karakteristik tertentu jika dilakukan pengaturan ulang pada laju dispersi dan durasi droplet jatuh bebas.Kata kunci: UO2, bahan bakar, sol-gel, mikrosfir, aerasi.ABSTRACTUO2 MICROSPHERE FABRICATION USING AERATION TECHNIQUE. It has been developed a fabrication process of low density UO2 microspheres for direct feed in pelletization process of PHWR advanced reactor fuel. The fabrication has been implemented by a sol-gel method using aeration technique on the sol / broth with external methods and three variations of gelation. In the aeration technique, broth is directly prepared in gelation mode without one night settling time. The aeration technique is the opposite of the deaeration technique, which is used in fabricating microspheres HTGR fuel. The broth which has been prepared with a mole ratio of NO3 / U between 1.5 to 1.7 with pH solution of 1.6 and viscosity between 630-660 cP directly to be gelated in three ways of gelation. The process of both gelation method 1 and method 2 is implemented by passing through the broth to a dispersion nozzle with 1 mm of diameter which is vibrated by an electromagnetic vibrator at 150 Hz with medium for free fall droplet differently before entering into a solution of NH4OH, while the gelation method 3 implemented manually. The wet UO2 microspheres derived from the three ways of gelation above are treated by heating process at the same way that is dried at a temperature of 85 ºC and 220 ºC each respectively for 1 hour, followed by a calcination process of microspheres UO2 for 1 hour at a temperature of 500 ºC in gaseous medium of O2 and a reduction process at a temperature of 600 ºC in gaseous mixture of N2 and H2 medium for 1 hour. The UO2 microspheres gelation of method 3 are chosen to be sorted and characterized. The characterization results provide the characteristics data of UO2 microspheres in the form of microspheres diameter of 900 μm, tap density of 1.90 g/cm3 and specific surface area of 6 m2/g. The results of the analysis and characterization are then compared to other data of other research so that it can be concluded that the use of such an aeration technique on the broth can produce low density UO2 microspheres that qualify as direct feed for fuel pelletization process of the advanced PHWR and advanced PWR. The fabrication using the aeration technique with gelation method 2 has the greatest opportunity to produce UO2 microspheres with a high production rate and certain characteristics if it is implemented by resetting the rate of dispersion and the free fall droplet duration.Keywords: UO2 , fuel, sol-gel, microsphere, aeration.

PERILAKU SERBUK UO2 HASIL PROSES ADU, AUC, IDR DAN MODIFIED ADU SELAMA PROSES PENYINTERAN MENGGUNAKAN DILATOMETER Tri Yulianto; Etty Mutiara
Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir Vol 14, No 4 (2008): Oktober 2008
Publisher : website

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.17146/urania.2008.14.4.2568

ABSTRAK PERILAKU SERBUK UO2 HASIL PROSES ADU, AUC, IDR DAN MODIFIED ADU SELAMA PROSES PENYINTERAN MENGGUNAKAN DILATOMETER. Telah dilakukan penelitian perilaku serbuk UO2 selama penyinteran. Pengamatan perilaku serbuk tersebut dilakukan terhadap empat macam serbuk UO2 yang diperoleh dari jalur proses yang berbeda yaitu rute ADU, AUC, IDR dan Modified ADU. Hal ini bertujuan untuk menentukan serbuk UO2 yang mempunyai mampu sinter yang baik tanpa perlakuan pengkondisian awal terhadap serbuk tersebut. Dengan demikian proses penyinteran dapat dilakukan pada temperatur yang lebih rendah dan waktu lebih singkat sehingga biaya proses peletisasi dapat ditekan. Untuk pengamatan perilaku serbuk selama penyinteran tersebut disiapkan pelet dari masing-masing serbuk yang dikompakkan pada tekanan 3ton/cm2 untuk cetakan berdiameter 10,34 mm. Sebelum dilakukan pengompakan, keempat macam serbuk UO2 tersebut dikarakterisasi untuk mendapatkan data ukuran serbuk rata-rata dan luas muka serbuk. Penelitian ini dilakukan menggunakan tungku sinter yang dilengkapi dilatometer dengan memvariasikan temperatur sinter dengan tiga variasi (1450 oC, 1600 oC dan 1750 oC) untuk penyinteran dengan waktu sinter 4 jam. Hasil pengamatan berupa kurva dilatometer, densitas geometri dan mikrograf SEM pelet sinter yang selanjutnya diolah untuk menentukan mampu sinter masing-masing serbuk. Berdasarkan olahan data hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa serbuk modified ADU mempunyai mampu sinter yang paling baik yang ditandai dengan laju penyusutan pelet yang tinggi selama penyinteran sehingga mampu mencapai densitas akhir dan ukuran butir sesuai persyaratan pada temperatur sinter lebih rendah dan waktu sinter yang lebih singkat. Kata kunci: serbuk UO2, mampu sinter, ukuran serbuk, luas muka,densitas, dilatometer. ABSTRACT THE BEHAVIOR OF UO2 POWDER FROM ADU, AUC, IDR AND MODIFIED ADU PROCESSES DURING SINTERING USING DILATOMETER. Research on the behavior of UO2 powder during sintering has been performed. Observation of the powder behavior is conducted on four types of UO2 powder prepared from ADU, AUC, IDR and Modified ADU routes. The purpose is to determine UO2 powder that has good sinterability without pre-conditioning treatment on the powder. Thus the sintering process can be carried out at lower temperature and shorter time that will minimize the cost of pelletization process. To observe powder behavior during sintering, pellets from each type of powder are prepared by means of compacting at a pressure of 3 ton/cm2 for die of 10.34 mm in diameter.The investigation is performed using sintering furnace that is equipped with a dilatometer and varying sintering temperature with three variation (1450 oC, 1600 oC and 1750 oC) for hold time of 4 hours. Before compaction, the UO2 powders are characterized to obtain the average powder size and surface area. Result of the observation are dilatometer curves, pellet density and SEM micrographs of the sintered pellets which are further processed to determine the sinterability of powder. It is concluded that Modified ADU powder has the best sinterability indicated by the activeness and high shrinkage rate during sintering that allow the powder to achieve high final density and grain size as specified at lower sintering temperature and shorter sintering time. Keyword : UO2 powder, sinterability, powder size, surface area, density, dilatometer.

PENGARUH UNSUR Nb PADA BAHAN BAKAR PADUAN UZrNb TERHADAP DENSITAS, KEKERASAN DAN MIKROSTRUKTUR Masrukan .; Tri Yulianto; Sungkono .
Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir Vol 16, No 3 (2010): Juli 2010
Publisher : website

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.17146/urania.2010.16.3.2425

ABSTRAK PENGARUH UNSUR Nb PADA BAHAN BAKAR PADUAN UZrNb TERHADAP DENSITAS, KEKERASAN DAN MIKROSTRUKTUR. Penelitian pengaruh unsur Nb pada bahan bakar UZrNb terhadap densitas, kekerasan dan mikrostruktur telah dilakukan. Pengembangan teknologi bahan bakar dilakukan guna mendapatkan bahan bakar maju yang mempunya pengkayaan rendah dan densitas tinggi. Salah satu paduan uranium yang dikembangkan yakni padua UZrNb. Pembuatan paduan UZrNb dilakukan dengan cara memadukan logam U, Zr dan Nb melalui teknik peleburan dalam tungku peleburan busur listrik. Dalam percobaan ini dibuat paduan UZrNb dengan memvariasikan Nb pada kandungan Nb 1%, 4% dan 7% sedangkan logam Zr dibuat tetap 10 %. Paduan UZrNb hasil peleburan selanjutnya dipotong-potong untuk dikenai pengujian diantaranya uji densitas, kekerasan dan mikrostruktur yang terbentuk. Pengujian densitas dilakukan dengan menggunakan alat autopiknometer, kekerasan dengan menggunakan kekerasan mikro sedangkan mikrostruktur menggunakan mikroskop optik. Hasil pengujian densitas menunjukkan bahwa nilai densitas akan menurun bila kandungan Nb semakin bertambah, sedangkan dari pengujian kekerasan menunjukkan pada penambahan unsur Nb yang semakin besar mengakibatkan nilai kekerasan menjadi semakin bertambah. Sementara itu, pada pemeriksaan mikrostruktur terlihat bahwa pada penambahan Nb yang semakin besar akan terbentuk struktur butir yang semakin kasar tetapi jumlah fasa kedua semakin bertambah. Pehnelitian ini berujuan untuk mempelajari densitas, kekerasan dan mikrostruktur yang terjadi sebagai akibat dari penambahan unsur Nb ke dalam bahan bakar paduan UZr. Kata kunci : Unsur Nb, bahan bakar UZrNb, densitas, kekerasan dan mikrostruktur. ABSTRACT Nb element influents AT THE FUEL alloy TO THE UZrNb density, hardness AND MICRoSTRUKTURe. Study on effect of Nb element on the UZrNb fuel element to density, hardness and microstructure have been carried out. Fuel technology development done in order to obtain advanced fuels that have the enrichment of low and high density. One of uranium alloys developed the alloy UZrNb. Making UZrNb alloy metal is done by integrating the U, Zr and Nb through fusion techniques in electric arc furnace. In these experiments made by varying the alloy UZrNb Nb on Nb content of 1%, 4% and 7%, while the metal remains the 10% Zr. UZrNb alloy melting results then cut to be subject to such testing density test, hardness and microstructures are formed. Density testing is done by using autopicnometer tools, microhardness with microharness tester while the microstructure using optical microscope. Density test results show that the value will decrease as the density of the Nb content increases, whereas the hardness test showed that the addition of Nb element the greater the resulting value becomes increasingly violent. Meanwhile, the microstructural examination showed that the addition of the larger Nb will form an increasingly coarse grain structure but the amount of second phase increased. This research aim to study the density, hardness and microstructure resulting from the addition of Nb element into the UZrNb alloy. Keyword : Nb element, UZrNb fuels, density, hardness and microstructure.

Title

Found 8 Documents
Search

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Title Search

Found 8 Documents Search

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Title

Found 8 Documents
Search