Garuda - Garba Rujukan Digital

PHASE CHANGES ON 4H AND 6H SIC AT HIGH TEMPERATURE OXIDATION Jan Setiawan; Ganisa K Suryaman; Masrukan Masrukan
Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir Vol 22, No 2 (2016): Juni 2016
Publisher : website

ABSTRACTPHASE CHANGES ON 4H AND 6H SIC AT HIGH TEMPERATURE OXIDATION. The oxidation on two silicon carbide contain 6H phase and contains 6H and 4H phases has been done. Silicon carbide is ceramic non-oxide with excellent properties that potentially used in industry. Silicon carbide is used in nuclear industry as structure material that developed as light water reactor (LWR) fuel cladding and as a coating layer in the high temperature gas-cooled reactor (HTGR) fuel. In this study silicon carbide oxidation simulation take place in case the accident in primary cooling pipe is ruptured. Sample silicon carbide made of powder that pressed into pellet with diameter 12.7 mm and thickness 1.0 mm, then oxidized at temperature 1000 oC, 1200 oC dan 1400 oC for 1 hour. The samples were weighted before and after oxidized. X-ray diffraction con-ducted to the samples using Panalytical Empyrean diffractometer with Cu as X-ray source. Diffraction pattern analysis has been done using General Structure Analysis System (GSAS) software. This software was resulting the lattice parameter changes and content of SiC phases. The result showed all of the oxidation samples undergoes weight gain. The 6S samples showed the highest weight change at oxidation temperature 1200 oC, for the 46S samples showed increasing tendency with the oxidation temperature. X-ray diffraction pattern analysis showed the 6S samples contain dominan phase 6H-SiC that matched to ICSD 98-001-5325 card. Diffraction pattern on 6S showed lattice parameter, composition and crystallite size changes. Lattice parameters changes had smaller tendency from the model and before oxidation. However, the lowest silicon carbide composition or the highest converted into other phases up to 66.85 %, occurred at oxidation temperature 1200 oC. The 46S samples contains two polytypes silicon car-bide. The 6H-SiC phases matched by ICSD 98-016-4972 card and 4H-SiC phase matched by ICSD 98-016-4971 card. Diffraction pattern on 46S also showed lattice parameter, composition and crystallite size changes. The lattice parameter changes not significant. For 6S and 46S sam-ples at 1400 oC, the 6H-SiC phase changes into other phases more than 50 % from its original weight percentage.Keywords: silicon carbide, 4H-SiC, 6H-SiC, oxidation, high temperature. ABSTRAKPERUBAHAN FASA 4H DAN 6H SIC YANG TEROKSIDASI PADA TEMPERATUR TINGGI. Telah dilakukan proses oksidasi pada silikon karbida yang mengadung fasa 6H dan silikon karbida yang mengandung fasa 4H dan 6H. Silikon karbida merupakan keramik non oksida dengan sifat-sifat unggulnya yang sangat potensial digunakan dalam dunia industri. Dalam industri nuklir silikon karbida digunakan sebagai bahan struktur kelongsong pada bahan bakar reaktor air ringan light water reactor (LWR) dan sebagai pelapis pada kernel bahan bakar reaktor gas temperatur tinggi (RGTT). Pada studi ini dilakukan simulasi oksidasi silikon karbida pada kernel apabila terjadi kegagalan pada pipa pendingin utamanya. Sampel dibentuk dari serbuk silikon karbida yang di pres hingga berbentuk pelet dengan diameter 12,7 mm dan ketebalan 1.0 mm kemudian dioksidasi pada temperatur 1000 oC, 1200 oC dan 1400 oC selama 1 jam. Sampel sebelum dan setelah dioksidasi dilakukan penimbangan dan pengujian difraksi sinar-X menggunakan Difraktometer Panalytical Empyrean dengan Cu sebagai sumber sinar-X. Analisis pola difraksi dilakukan menggunakan aplikasi General Structure Analysis System (GSAS), dengan hasil yang diperoleh adalah perubahan parameter kisi dan kandungan fasa SiC-nya. Hasil percobaan menunjukkan bahwa semua sampel yang teroksidasi mengalami peningkatan berat. Oksidasi sampel 6S menyebabkan kenaikan berat tertinggi pada temperatur 1200 oC, sedangkan sampel 46S memiliki berat dengan kecenderungan meningkat seiring dengan meningkatnya temperatur oksidasi. Analisis pola difraksi sinar-X menunjukkan bahwa fasa domi-nan yang terbentuk pada sampel 6S adalah fasa 6H-SiC yang didekati dengan model dari kartu ICSD 98-001-5325. Pola difraksi sampel 6S menunjukkan adanya perubahan parameter kisi, perubahan komposisi dan perubahan ukuran kristalitnya. Perubahan panjang kisi memiliki kencenderungan berkurang dari nilai model dan sebelum dioksidasi, sedangkan komposisi silikon karbida paling rendah atau yang paling banyak terkonversi menjadi fasa lain mencapai 66.85 %, yang terjadi pada temperatur oksidasi 1200 oC. Sampel 46S mengandung fasa 4H-SiC dan 6H-SiC. Fasa 6H-SiC didekati dengan model dari kartu ICSD 98-016-4972 dan fasa 4H-SiC didekati dengan model dari kartu ICSD 98-016-4971. Pola difraksi sampel 46S menunjukkan adanya perubahan parameter kisi, perubahan komposisi dan perubahan ukuran kristalitnya. Perubahan panjang kisi pada sampel 46S tidak terlalu signifikan. Fasa 6H-SiC pada sampel 6S dan 46S dengan temperatur oksidasi 1400 oC mengalami perubahan menjadi fasa oksida dan lainnya sebesar lebih dari 50 % persen berat awalnya.Kata kunci: silikon karbida, 4H-SiC, 6H-SiC, oksidasi, temperatur tinggi.

ANALISIS KUALITATIF DENGAN MENGGUNAKAN TEKNIK DIFRAKSI SINAR X PADA PENAMBAHAN UNSUR Zr TERHADAP PEMBENTUKAN FASA PADUAN U-Zr Masrukan Masrukan
Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir Vol 14, No 2 (2008): April 2008
Publisher : website

Abstrak Analisis Kualitatif Dengan Menggunakan TEKNIK Difraksi Sinar X PADA PENAMBAHAN UNSUR Zr TERHADAP PEMBENTUKAN FASA PADUAN U-Zr. Paduan U-Zr merupakan salah satu jenis paduan uranium yang digunakan sebagai bahan bakar seperti bahan bakar Training Radioisotop General Atomic (TRIGA) dalam bentuk U-ZrH, reaktor Experiment Breeder Reactor (EBR), Integral Fast Reactor (IFR) dan lain-lain. Pembuatan bahan bakar U-Zr dilakukan dengan teknik melebur logam U dengan Zr di dalam tungku lebur busur listrik (arc furnace) pada variasi kadar Zr sebesar 2, 6, 10 dan 14 % (U-2Zr, U-6Zr, 10Zr dan U-14Zr). Penambahan logam Zr ke dalam paduan logam U mengakibatkan terbentuknya fasa yang akan mempengaruhi sifat-sifat padauan U-Zr yang terbentuk sepertisifat fisik, mekanik dan mikro-struktur. Paduan U-Zr hasil peleburan kemudian dipotong-potong dan dihaluskan permukaannya untuk pengujian fasa dengan menggunakan difraksi sinar x. Pengujian difraksi sinar x dilakukan pada sudut antara 20 hingga 90o. Hasil pengujian menunjukkan semua sampel uji dapat teridentifikasi adanya fasa µ-U dan d1-U. Pada paduan U-2Zr, fasa µ-U muncul pada sudut 2q sebesar 34,62 o; 35,325 o dan 39,325 o, pada hkl 110, 021 dan 111; dengan intensitas masing-masing sebesar 91,4 %; 100 % dan 47,3 %. Pada paduan U-6Zr, fasa µ-U muncul pada sudut 2q sebesar 34,580 o; 35,345 o; dan 39,210 o pada hkl 110, 021 dan 111 dengan intensitas berturut-turut sebesar 89,8 %; 100 %; dan 52,2 %. Untuk paduan U-10 Zr, fasa µ-U muncul pada sudut 2q sebesar 34,550 o; 35,925 o dan 38,925 o pada hkl berturut-turut 110, 021, dan 110 dengan intensitas masing-masing sebesar 76,8 %, 100 %, dan 32,7 %. Sementara itu, pada padauan U-14 Zr, fasa µ-U muncul pada sudut 2q sebesar 30,49 o; 35,380 o, dan 76,405 o pada hkl berturut-turut 020, 021, dan 221 dengan intensitas masing-masing sebesar 89 %; 100 %; dan 22,3 %. Untuk fasa d1-U paduan U-2Zr muncul pada sudut 2q sebesar 35,325 º ; 60,035 o dan 64,235 o pada hkl berturut-turut 001, 211, dan 300 dengan intensitas masing-masing sebesar 100 %; 24,8% dan 7,7 %. Pada paduan U-6Zr, fasa d-U muncul pada sudut 2q sebesar 35,345; 64,270 dan 60,015 pada hkl berturut-turut 001, 300 dan 220. Pada paduan U-10Zr, fasa d-U muncul pada sudut 2q 35,295; 64,200; dan 59,885 pada hkl berturut-turut 001, 300, dan 220. Sementara itu, pada paduan U-14 Zr fasa d-U muncul pada sudut 2q sebesar 35,380; 64,370; dan 59,885 pada hkl berturut-turt sebesar 001, 300 dan 220. Dari pengujian untuk menentukan fasa yang ada dapat ditarik kesimpulan bahwa penambahan unsur Zr pada pemaduan U-Zr akan mengakibatkan kenaikan jumlah fasa d- U sedangkan fasa µ-U mengalami penurunan.Kata kunci : Analisis kualitatif, difraksi sinar x, paduan U-Zr.ABSTRACT Qualitaif Analysis By Using X ray Diffraction TECHNIQUE At Addition Zr Elemets To FORMING OF PHASE IN U-Zr ALLOYS. U-Zr alloys represent one of type of uranium alloys which is used as fuel like fuel of Training of Radioisotope of General Atomic (TRIGA) in the form of U-ZrH, Experiment Breeder Reactor ( EBR), Integral of Fast Reactor ( IFR) and others. Making of U-Zr fuel conducted by melting U metal and Zr in arc furnace at variation of Zr content of 2, 6, 10 and 14 % (U-2Zr, U-6Zr, 10Zr and U-14Zr). Addition of Zr metal into U alloy result formed its phses that characteristic from U-Zr alloys formed like physical characteristic, mechanic and microstrukture. The result of melting U-Zr alloys is then cut to pieces and attenuated its surface for the examination of phases by using ray x difraction. X-ray difraction examination conducted at angle corner between 20 to 90 o. Examination result show that all sampels test can be identified the phases existence of a- U and d1-U. At U-2Zr alloy, the phase a - U emerge at angle 2q equal to 34,62 o; 35,325 o and 39,325 o at hkl of 110, 021 and 111 successively with the intensity of of 91,4 %; 100 % and 47,3 % respectively. At U-6Zr alloy, a-U phase emerge at angle 2q equal to 34,580 o; 35,345 o; and 39,210 o at hkl of 110, 021 and 111 successively with the intensity of 89,8 %; 100 %; and 52,2 % respectively. For the U-10 Zr alloy, a-U phase emerge at angle 2q equal to 34,550 o; 35,925 o and 38,925o at hkl of 110, 021, and 110 successively with the intensity of 76,8 %, 100 %, and 32,7 % respectively. Meanwhile, at U-14Zr alloy a-U phase emerge at angle 2q equal to 30,49 o; 35,380 o, and 76,405 o at hkl of 020, 021, and 221 successively with the intensity of 89 %; 100 %; and 22,3 % respectively. For the U-2Zr alloys, d1-U emerge at angle 2q equal to 35,325 o ; 60,035 o and 64,235 o at hkl 001, 211, and 300 successively with the intensity of 100 %; 24,8% and 7,7 % respectively. At U-6Zr alloy, d1-U emerge at angle 2q equal to 35,345 o; 64,270 o and 60,015 o at hkl of 001, 300 and 220 successively. At U-10Zr alloys, d1-U phase emerge at angle 2q equal to 35,295 o; 64,200 o; and 59,885 o at hkl of 001, 300, and 220 successively. Meanwhile, at U-14 Zr alloys, d - U phase emerge at 2q equal to 35,380 o; 64,370 o; and 59,885 o at hkl of 001, 300 and 220. From examination to determine the existing phases can be pulled conclusion that addition of element Zr at alloying of U-Zr will result the increase the d-U phases while the a-U decrease.Key words: Qualitative analysis, x ray diffraction, U-Zr alloy.

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.

PEMBUATAN GREEN PELLET U-ZrHx UNTUK BAHAN BAKAR PWR Masrukan Masrukan; M.Husna Al Hasa; Anwar Muchsin
Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir Vol 20, No 1 (2014): Februari 2014
Publisher : website

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.17146/urania.2014.20.1.2413

ABSTRAKPEMBUATAN GREEN PELLET U-ZrHx UNTUK BAHAN BAKAR PWR. Bahan bakar U-ZrHx merupakan bahan bakar PWR pengganti UO2 yang selama ini digunakan. Pemilihan bahan bakar U-ZrHx disebabkan bahan bakar tersebUt dapat menempatkan hidrogen sebagai moderator secara langsung di dalam bahan bakar yang memungkinkan reaktor dapat beroperasi pada temperatur yang relatif tinggi (hingga 750 oC) serta mempunyai sifat termal lebih baik. Mula-mula dibuat ingot dari logam U dan Zr dengan kandungan 35%, 45%, dan 55% berat. Ingot yang diperoleh selanjutnya dibuat serbuk dengan teknik hidriding dilanjutkan dengan milling. Serbuk U-ZrHx yang diperoleh selanjutnya dimasukkan cetakan (dies) dan dipress pada tekanan 20 ton/cm3 sehingga membentuk green pellet. Green pellet yang diperoleh diuji antara lain: komposisi unsur, dimensi, densitas, dan transisi temperatur. Hasil pengujian komposisi menunjukkan beberapa unsur impuritas yang melebihi batas yang diijinkan diantaranya unsur Ni, Mg, Cd, Zr dan K. Dari pengujian densitas diperoleh nilai densitas yang semakin menurun bila kandungan Zr bertambah. Nilai densitas untuk U-35ZrHx, U-45ZrHx, dan U-55ZrHx masing-masing sebesar 9,9141; 7,9920 ; dan 7,0359 g/cm3. Sementara itu hasil pengujian DTA menunjukkan semua mengalami perubahan fasa dari fasa semula a +d1 menjadi fasa g pada akhir reaksi.Kata kunci: Green pellet, U-ZrHx, PWR.ABSTRACTMAKING THE U-ZrHx GREEN PELLETS FOR PWR FUEL. The U-ZrHx fuel is a replacement PWR UO2 fuel that has been used. The U-ZrHx fuel has been choosen because the fuel hydrogen as a moderator can put directly in the fuel which allows the reactor to operate at relatively high temperatures (up to 750 ° C) and it has better thermal properties. Firstly, U-ZrHx ingot was made from U and Zr metals contain 35%, 45% and 55% Zr by weight consequently. Next, the ingot was converted into powder using hydriding technique continued with milling. The U-ZrHx powder then put into the mold (dies) and pressed at a pressure of 20 ton/cm3 to form green pellets. Green pellets obtained were characterized by elemental composition, dimensions, density, and the transition temperature testing. The results on elemental composition testing showed the some impurity elements that exceed allowable limits include elements Ni, Mg, Cd, Zr and K. The result on density testing showed that the density decreases when the Zr content increases. Density values for the U-35ZrHx, the U-45ZrHx and the U-55ZrHx respectively 9.9141 ; 7.9920; and 7.0359 g/cm3. Meanwhile, the results of testing the transition temperature using DTA technique showed that all the green pellets changing their phase from the original phase a +g d1 into phase at the end of the reaction.Keywords: green pellet, U-ZrHx, PWR.

PEMISAHAN Zr – Hf SECARA SINAMBUNG MENGGUNAKAN MIXER SETTLER Dwi Biyantoro; Isyuniarto Isyuniarto; Masrukan Masrukan
Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir Vol 22, No 3 (2016): Oktober 2016
Publisher : website

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.17146/urania.2016.22.3.3184

ABSTRAKPEMISAHAN Zr – Hf SECARA SINAMBUNG MENGGUNAKANMIXER SETTLER. Telah dilakukan pemisahanZr – Hf secara sinambung menggunakan pengaduk pengenap (mixer settler) 16 stage. Larutan umpan adalah zirkon nitrat dengan kadar Zr = 30786 ppm dan Hf = 499 ppm. Ekstraktan dipakai adalah solven 60 % TBP dalam kerosen dan larutan scrubbingyang dipakai adalah asam nitrat 1 M. Umpan masuk pada stageke 5 dikontakkan secara berlawanan arah dengan solven masuk pada stage ke 16 dan larutan scrubbing masuk pada stage ke 1. Tujuan penelitian ini adalah memisahkan unsur Zr dan Hf dari hasil olah pasir zirkon menggunakan solven TBP dengan alat mixer settler16 stage. Analisis umpan dan hasil proses pemisahan untuk zirkonium (Zr) dilakukan dengan menggunakan alat pendar sinar-X, sedangkananalisis unsur hafnium (Hf) menggunakan Analisis Pengaktifan Neutron (APN). Parameter penelitian dilakukan dengan variasi keasaman asam nitrat dalam umpan dan variasi waktu pada berbagai laju pengadukan. Hasil penelitian pemisahan unsur Zr dengan Hf diperolehkondisi optimum pada keasaman umpan 4 N HNO3, keseimbangan dicapai setelah 3jam dan laju pengadukan 3300 rpm. Hasil ekstrak unsur zirkon (Zr) diperoleh kadar sebesar 28577 ppm dengan efisiensi 92,76 % serta kadar pengotor hafnium (Hf) sebesar 95 ppm.Kata Kunci: pemisahan Zr, Hf, ekstraksi, mixer settler, alat pendar sinar-X, APN. ABSTRACTSEPARATION of Zr - Hf CONTINUOUSLY USE THE MIXER SETTLER. Separation of Zr - Hf continuously using mixer settler 16 stage has been done. The feed solution is zircon nitrate concentration of Zr = 30786 ppm and Hf = 499 ppm. As the solvent used extractant 60 % TBP in 40 % kerosene. Nitric acid solution used srubbing 1 M. The feed entered into stage to 5 is contacted with solvents direction on the stage to 16 and the scrubbing solution enter the stage to 1. The purpose of this study is to separate Zr and Hf of the results from the process of zircon sand using solvent TBP using 16 stage mixer settler. Analysis of the feed and the results of the separation process for zirconium (Zr) using X-ray fluorescence instrument which hafnium (Hf) using Neutron Activation Analysis (AAN). Parameter study done of acidity variation of nitric acid in the feed and time variation in various stirring speed. From the research the separation of Zr-Hf, the optimum conditions in acidity feed 4 N HNO3, equillibrium was received after 3 hours, and stirring speed of 3300 rpm obtained extract of zircon (Zr) concentration = 28577 ppm (effisiency of Zr = 92,76 %)with impurities of hafnium (Hf) = 95 ppm.Keywords: separation of Zr, Hf, extraction, mixer settlers, X-ray fluorescence, NAA.

KORELASI KOMPOSISI UNSUR TERHADAP SIFAT TERMAL SERBUK BAHAN BAKAR U-ZrHX Masrukan Masrukan; M Husna Alhasa; Yanlinastuti Yanlinastuti
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.2016.22.2.3090

ABSTRAKKORELASI KOMPOSISI UNSUR TERHADAP SIFAT TERMAL SERBUK BAHAN BAKAR U-ZrHx. Telah dilakukan analisis untuk menentukan korelasi komposisi terhadap sifat termal pada serbuk bahan bakar U-ZrHx. Serbuk U-ZrHx dibuat dari proses hidriding ingot U-Zr, dimana ingot U-Zr merupakan hasil peleburan logam U dan Zr. Dalam percobaan ini dibuat tiga variasi serbuk yaitu U-35ZrHx, U-45ZrHx, dan U-55ZrHx. Perlunya dilakukan penentuan kadar Zr terhadap sifat termal adalah untuk mengetahui pengaruh kadar Zr terhadap sifat transformasi panas dari bahan bakar tersebut. Mula –mula dilebur logam U dan Zr didalam tungku peleburan busur listrik hingga menghasilkan ingot U-Zr. Ingot U-Zr selanjutnya dibuat serbuk dengan teknik hidridring-milling hingga menghasilkan serbuk U-Zr. Serbuk U-Zr dianalisis komposisi dengan menggunakan teknik sepektroskopi serapan atom (SAA) dan sepektroskopi UV-Vis. Hasil analisis komposisi menunjukkan bahwa pada analisis untuk menentukan kandungan U dan Zr hampir semua sampel uji yang dianalisis mempunyai perbedaan yang cukup besar antara kandungan U dan Zr yang ditentukan dengan hasil analisis U dan Zr terkecuali hasil analisis pada serbuk U-45Zr yang hanya berbeda 0,609 %. Dari hasil pengujian unsur pengotor diperoleh bahwa semua unsur pengotor yang ada masih memenuhi persyaratan untuk bahan. Pengujian kapasitas panas yang dilakukan pada rentang temperatur 35ºC hingga 437ºC memperlihatkan bahwa nilai kapasitas yang paling besar adalah serbuk U-35ZrHx dengan nilai kapasitas panas sebesar 0,13 J/g.oC. Sementara itu dari pengujian transisi perubahan fasa diperoleh bahwa pada U-45ZrHx mengalami dua tahapan reaksi disertai perubahan fasa. Dapat disimpulkan apabila dilihat dari kandungan U dan Zr belum bisa digunakan untuk bahan bakar, sedangkan dari analisis kandungan unsur pengotor diperoleh bahwa semua unsur yang ada masih memenuhi persyaratan untuk bahan bakar kecuali unsur Fe. Sementara itu hasil analisis sifat termal yaitu kapasitas panas diperoleh nilai kapasitas panas tertinggi pada serbuk U-35ZrHx, sedangkan dari pengujian transisi perubahan fasa diperoleh bahwa pada U-45ZrHx mengalami dua tahapan reaksi disertai perubahan fasa. Terdapat pengaruh komposisi terhadap sifat termalnya, dimana semakin tinggi kandungan Zr maka nilai kapaistas panas hidrida uranium zirkonium semakin rendah.Kata kunci: komposisi, sifat termal, bahan bakar, U-ZrHx. ABSTRACTCOMPOSITION CORRECTION ON THE THERMAL PROPERTIES OF U-ZrHX FUEL POWDERS. Analysis has been conducted to determine the composition correlation on the thermal properties of the powder fuel U-ZrHx. U-ZrHx powder made from the process hidriding U-Zr ingot, where the ingot is the result of U-Zr and Zr U metal melting. In this experiment made three variations of powders, namely U-35ZrHx, U-45ZrHx, and U-55ZrHx. Need for determination of the thermal properties of Zr was to determine the effect of the nature of the transformation of Zr levels of heat from the fuel. At first, U and Zr metal is melted in electric arc furnaces to produce ingot U-Zr. U-Zr ingot then made powder with hidridring-milling techniques to produce U-Zr powder. U-Zr powder composition analyzed using techniques sepectroscopy atomic absorption (AAS) and UV-Vis spectroscopy. The results of composition analysis showed that the analysis to determine the content of U and Zr nearly all the test samples analyzed have quite a big difference between the content of U and Zr as determined by the results of the analysis of U and Zr exception analysis result in powder U-45Zr which differ only 0.609%. From the analysis of impurities obtained that nearly all the impurities that exist still meet the requirements for fuel unless the elements Fe, where elements of the existing Fe amounted to 382.912 g/g while the requirement of £ 250 mg /µg. Testing conducted heat capacity in the temperature range 35 ° C to 437 ° C showed that the capacity were greatest powder 35ZrHx U-with a value heat capacity of 0.13 J / g.oC. Meanwhile, test results obtained transition phase change that the U-45ZrHx undergo two stages of reaction with phase change. It can be concluded when seen from the content of U and Zr can not be used for fuel, while the analysis of the content of impurities found that all the elements that are still eligible for the fuel unless the element Fe. For the analysis of the thermal properties are the heat capacity of the heat capacity of the highest values obtained in powder U-35ZrHx, while the transition from the testing phase changes shows that the U-45ZrHx undergo two stages of reaction with phase change. There is an effect of the composition on the thermal properties, where the higher the content of Zr, the value of uranium zirconium hydride heat capacity is lower.Keywords: composition, thermal properties, fuels, U-ZrHx.

Title

Found 6 Documents
Search

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Title Search

Found 6 Documents Search

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Title

Found 6 Documents
Search