Urania Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir
Not a member yet
288 research outputs found
Sort by
PENGARUH PERLAKUAN PANAS TERHADAP KETAHANAN KOROSI BATAS BUTIR BAJA TAHAN KARAT TIPE 316
Get PDFABSTRAK PENGARUH PERLAKUAN PANAS TERHADAP KETAHANAN KOROSI BATAS BUTIR BAJA TAHAN KARAT TIPE 316. Dalam industri nuklir, baja tahan karat, paduan alumunium dan zirkaloy digunakan sebagai komponen pendukung reaktor riset atau daya dalam bentuk tangki bertekanan, pipa, kelongsong, dan bahan struktur. Baja tahan karat tipe 316 dan 316L digunakan sebagai kelongsong bahan bakar reaktor LMFBR dimana temperatur operasinya bisa mencapai sekitar 500oC. Pada suhu tinggi jenis baja ini akan mengalami sensitasi. Ketahanan sensitasi ini akan ditentukan menggunakan alat Potensiostat dengan metode uji potensiodinamik dan pengamatan permukaan hasil uji korosi dengan alat SEM. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisa pengaruh perlakuan panas terhadap ketahanan korosi terutama terhadap serangan kondisi batas butir. Bahan SS 316 yang telah dilaku panas normalizing pada suhu 550 dan 650 dan solution treatment pada suhu 350, 450, 550 dan 65 oC diuji korosi menggunakan alat potentiostat. Dari uji korosi dihasilkan bahwa laju korosi meningkat dengan meningkatnya suhu perlakuan panas baik proses normalizing maupun solution treatment. Laju korosi sampel yang dilaku panas pada suhu 550 dan 650 oC tanpa solution treatment menghasilkan laju korosi lebih besar dibanding dengan proses solution treatment, dengan perbedaan laju korosi sebesar 35,82 mpy untuk suhu 550 oC dan 24,97 mpy untuk suhu 650 oC. Hasil pengamatan morfologi permukaan memperlihatkan adanya korosi batas butir pada rentang suhu 550 – 650, sedangkan untuk rentang suhu 350 – 450 tidak menunjukkan terjadinya korosi batas butir. Kata Kunci : korosi batas butir, baja tahan karat austenitik, sensitasi ABSTRACT Heat Treatment fluence to intergrannular corrosion succeptibility of stainless steel type 316. Stainless steel was used in nuclear industry as cladding of Liquid Metal Fast Breeder Reactor (LMFBR), which operation temperature above 500 0C. According to the theory, resistance of stainless steel type 316 is good enough, but in the high temperature tend to influence by intergranular corrosion. The sensitization degree of Stainless Steel type 316 ( SS 316 ) was calculated by potentiostat using potentiodynamic method, and was observed by scanning electron microscope ( SEM ). The objective of this research was to analized the effect of heat treatment on corrosion resistance. First, samples were heat treated at 1,000°C for 3 hours and then were quenched in the water for 30 minutes. Samples were heat treated for 6 hours on the temperature : 350, 450, 550, and 650°C. The heat treated samples were corrosion tested by Potensiostat model M 273 with Potensiodynamic method. The surface of samples were observed by SEM. Three kinds of SS 316 samples : blank, solution treatment, and ageing for 650oC were characterized by x–ray diffractometer. The result showed that the corrosion rates increased with the increasing temperature. The corrosion rate of samples heat treated at 550 and 650°C were 105,9 and 118.37 mpy, the samples were heat treated at 350 and 450 °C after solution treatment did not exhibit intergranular, corrosion rate respectively were 89,39 and 91,06 mpy. The corrosion rates of samples that were heat treated at 550°C and 650°C without solution treatment, revealed were higher than with solution treatment. Keywords : intergranular corrosion, austenitic stainless steel, sensitizatio
FABRIKASI MIKROSFIR UO2 MENGGUNAKAN TEKNIK AERASI
Get PDFABSTRAKFABRIKASI 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
ENERGY AUDIT FOR THE ELECTRICAL SYSTEM IN THE COMMERCIAL BUILDING
Get PDFABSTRACT ENERGY AUDIT FOR THE ELECTRICAL SYSTEM IN THE COMMERCIAL BUOLDING . This papers presents some results of the energy audit that was conducted in the commercial building i.e a hotel to recommended measures to decrease energy costs every month by identifying of energy loss. This audit focused on the electrical system. The performance of this system was examined to identify opportunities for improving energy efficiency. It is concluded that approximately 65 % of electricity use in the object study is for its central air conditioning system. Therefore, automatic energy saving adjustments towards the air conditioning system will provide a significant amount of savings. Keywords: Energy audit, electrical system ABSTRAK AUDIT ENERGI UNTUK SISTEM ELEKTRIKAL PADA GEDUNG KOMERSIAL. Tulisan ini menampilkan beberapa hasil dari audit energi yang telah dilakukan untuk gedung komersial dalam hal ini hotel untuk menurunkan biaya energi setiap bulan dengan cara mengidentifikasi kehilangan energi. Audit ini difokuskan pada system elektrikal. Kinerja system ini telah dievaluasi untuk mengidentifikasi oportunitas memperbaiki efisiensi energy. Disimpulkan bahwa sekitar 65 % dari penggunaan energi pada objek studi adalah untuk system pengkondisian udara sentral. Oleh karena itu, pengaturan penghematan energi otomatis pada system pengkondisian udara akan memberikan jumlah yang cukup siknifikan. Kata Kunci : Audit energi, sistem elektrika
ANALISIS DOSIS RADIASI PEKERJA RADIASI IEBE BERDASARKAN KETENTUAN ICRP 60/1990 DAN PP NO.33/2007
Get PDFABSTRAK ANALISIS DOSIS RADIASI PEKERJA RADIASI IEBE BERDASARKAN KETENTUAN ICRP 60/1990 DAN PP No. 33/2007. Analisis dosis radiasi Pekerja Radiasi IEBE berdasarkan ketentuan ICRP 60/1990 dan PP No. 33/2007 telah dilakukan. Nilai batas dosis yang berlaku sekarang sebesar 50 mSv/tahun, berdasarkan ketentuan BAPETEN No.: 01/Ka-BAPETEN/V-99. Sedangkan ketentuan International Commission On Radiological Protection (ICRP) 60/1990 dan PP No. 33/2007 ditetapkan sebesar 20 mSv/tahun. Tujuan dari analisis adalah untuk mengetahui dosis radiasi pekerja radiasi IEBE, apakah memenuhi ketentuan ICRP 60/1990 dan PP No. 33/2007. Metoda yang dilakukan dengan mengevaluasi dosis radiasi (dosis eksterna ditambah interna) atau Dosis Ekivalen Seluruh Tubuh (DEST) tertinggi setiap tahun, sejak tahun 1991 sampai 2007. DEST tertinggi yang diterima pekerja radiasi IEBE terdapat pada tahun 2003 sebesar 1,67 mSv atau 3,34 % dari ketentuan BAPETEN nomor 01/Ka-BAPETEN/V-99. Apabila DEST tertinggi tersebut ditambah dengan perkiraan dosis medik (0,25 mSv/tahun), diperoleh dosis radiasi sebesar 1,92 mSv/tahun atau 9,60 % dari ketentuan ICRP 60/1900 dan PP no. 33/2007. Dengan demikian apabila terbit ketentuan baru menggantikan ketentuan BAPETEN nomor: 01/Ka-BAPETEN/V-99 dan mengacu pada ketentuan ICRP 60/1990 dan PP no. 33/2007, IEBE siap mengimplementasikan nilai batas dosis sebesar 20 mSv/tahun. Kata kunci : pekerja radiasi, dosis radiasi, analisis. ABSTRACT ANALYSIS OF RADIATION DOSE TO RADIATION WORKER IN IEBE ACCORDING TO RULE OF ICRP 60/1990 AND PP NO. 33/2007. Analysis of radiation dose to radiation worker in IEBE have been done. Value limit of radiation dose in this time equal to 50 mSv/year, according to rule of BAPETEN No.: 01/Ka-BAPETEN/V-99. While rule of International Commission On Radiological Protection (ICRP) 60/1990 and PP No. 33/2007 equal to 20 mSv/year. Purpose of analysis is to know the radiation dose to radiation worker in IEBE, whether according to rule of ICRP 60/1990 and PP no. 33/2007. Method conducted with evaluating of radiation dose (external added internal dose) or Equivalent Dose of Whole Body (DEST) every year, since 1991 until 2007. The highest DEST to radiation worker in IEBE on year 2003 equal to 1,67 mSv or 3,34 % from rule of BAPETEN no.: 01/Ka-BAPETEN/V-99. If the highest of DEST added with the estimate of medical dose (0,25 mSv/year), obtained radiation dose equal to 1,92 mSv/year or 9,60 % from rule of ICRP 60/1900 and PP no. 33/2007. Thereby if published a new rule replace the rule of BAPETEN number: 01/Ka-BAPETEN/V-99 and relate to rule of ICRP 60/1990 and PP no. 33/2007, IEBE ready to implementation value limit of radiation dose equal to 20 mSv/year. Keywords : radiation worker, radiation dose, analysis
PENENTUAN KANDUNGAN ISOTOP 235U DALAM PEB U3Si2-Al TMU 2,96 gU/cm3 UNTUK PERHITUNGAN BURN-UP
Get PDFiABSTRAKPENENTUAN KANDUNGAN ISOTOP 235U DALAM PEB U3Si2-Al TMU 2,96 gU/cm3 UNTUK PERHITUNGAN BURN-UP. Pemisahan 235U telah dilakukan di dalam larutan pada bagian atas dari PEB U3Si2-Al tingkat muat uranium (TMU) 2,96 gU/cm3. PEB U3Si2-Al bagian atas dipotong menjadi tiga bagian (Triplo) dengan kode T1, T2 dan T3. Berat masing- masing PEB U3Si2-Al dengan kode T1 = 0,095 g, T2 = 0,086 g dan T3 = 0,087 g kemudian dilarutkan menggunakan HCl dan HNO3 di dalam hotcell. Penelitian ini berujuan untuk mengetahui kandungan isotop 235U dalam larutan PEB U3Si2-Al pasca iradiasi dan selanjutnya digunakanuntuk perhitungan burn-up. Pemisahan isotop 235U dalam larutan PEB U3Si2-Al dilakukan dengan metode kolom penukar anion menggunakan resin Dowex 1x8. Larutan dipipet sebanyak 100 µL, kemudian dimasukkan ke dalam kolom yang berisi resin Dowex dengan berat 1,2 g. Hasil efluen U di dalam kolom dielusi menggunakan HCl 0,1 M, kemudian dikisatkan dan dikenakan proses elektrodiposisi dan selanjutnya dianalisis menggunakan spektrometer-α. Hasil analisis menunjukkan bahwa kandungan isotop 235U diperoleh sebesar T1 = 0,03665 g/g PEB, T2 = 0,003468 g/g PEB dan T3 = 0,03208 g/g PEB dengan recovery pemisahan 63,71%. Kandungan isotop 235U yang diperoleh dari hasil pemisahan digunakan untuk perhitungan burn-up. Hasil perhitungan burn-up PEB U3Si2 – Al bagian atas (T1, T2 dan T3) diperoleh masing-masing sebesar 43,31 %, 45,41 % dan 49,48 % atau dengan burn-up rerata sebesar 45,75 %. Data ini lebih kecil dibandingkan dengan data burn-up PEB U3Si2-Al potongan bagian tengah sebesar 50,69 % yang dilakukan oleh peneliti sebelumnya. Namun data ini belum dapat digunakan sebagai masukan kepada reaktor, karena harus dilengkapi dengan data burn-up PEB U3Si2-Al potongan bagian bawah. Oleh karena itu pada penelitian selanjutnya akan dilakukan perhitungan burn-up PEB U3Si2-Al potongan bagian bawah.Kata kunci: PEB U3Si2-Al pasca iradiasi, top, 235U, penukar anion dan burn-up. ABSTRACTDETERMINATION OF CONTENT OF ISOTOPE 235U IN PEB U3Si2-Al TMU 2.96 gU/cm3 FOR THE CALCULATION OF BURN-UP. 235U separation has been carried out in the solution of PEB U3Si2 - Al with loading of uranium (TMU) 2.96 gU/cm3 at the Top. Top of PEB U3Si2-Al cut into three sections (triplo) with code T1, T2 and T3. Weight of each PEB code T1 = 0.095 g, T2 = 0.086 g and T3 = 0.087 g and dissolved using HCl and HNO3 in hotcell. The purpose of this study was to determine the content of the isotope 235U in the solution PEB U3Si2-Al post-irradiation and subsequently used for the calculation of burn-up. 235U isotope separation in the solution PEB U3Si2 - Al was conducted using an anion exchange column method using Dowex1x8 resin. Pipette solution of 100 mL, and then put into a column containing Dowex resin with a weight of 1.2 g. U effluent results in the column was eluted using 0.1 M HCl, then dried and conducted electro-deposition process and then analyzed using a spectrometer-α. The analysis showed that the content of the isotope 235U obtained at T1 = 0.03665 g/g PEB, T2 = 0.003468 g/g PEB and T3 = 0.03208 g/g PEB with separation recovery of 63.71 %. The content of isotope 235U obtained is used for the calculation of burn-up. burn-up calculation results of PEB U3Si2-Al of Top section (T1, T2 and T3) were obtained respectively by 43.31 %, 49.48 % and 45.41 % or burn-up an average of 45.75 %. This data is smaller than a data burn-up of PEB U3Si2-Al of middle section of 50.69 % conducted by previous researchers. However, this data can not be used as an input to the reactor, due to should be equipped with a data burn-up of PEB U3Si2-Al of bottom section. Therefore, in the nextstudies will be conducted calculation of burn-up PEB U3Si2-Al of bottom section.Keywords: PEB U3Si2-Al post-irradiation, top, 235U, anion exchanger and burn-up
PHASE CHANGES ON 4H AND 6H SIC AT HIGH TEMPERATURE OXIDATION
Get PDFABSTRACTPHASE 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
PENGARUH PROSES SINTERING TERHADAP PERUBAHAN DENSITAS, KEKERASAN DAN MIKROSTRUKTUR PELET U-ZrHx
Get PDFABSTRAKPENGARUH PROSES SINTERING TERHADAP PERUBAHAN DENSITAS, KEKERASAN DAN MIKROSTRUKTUR PELET U-ZrHx. Proses sintering pelet bahan bakar U-ZrHx dilakukan untuk memperoleh densitas yang lebih tinggi dari pelet sebelum disinter. Mula-mula dibuat pelet U-ZrHx dari kandungan Zr berturut-turut sebesar 35%, 45% dan 55% berat. Proses sintering dilakukan selama 1 jam pada temperatur yang bervariasi 1100 °C, 1200 °C dan 1300 °C dengan laju kenaikan temperaur 2 °C/menit, kemudian diturunkan temperaturnya dengan laju penurunan temperatur 10 °C/menit hingga temperatur kamar. Pelet U-ZrHx yang telah disinter selanjutnya dikenai berbagai pengujian, antara lain dimensi, densitas, kekerasan, dan mikrostruktur. Pada pengujian densitas terlihat bahwa pada komposisi Zr yang sama tetapi temperatur sintering yang semakin tinggi maka terjadi kenaikan nilai densitas. Apabila dilihat pada temperatur sintering yang sama dan kandungan Zr yang semakin tinggi maka densitas yang diperoleh semakin rendah. Hasil pengujian kekerasan mikro menunjukkan bahwa pada komposisi tetap Zr sebesar 35% dan 55% yang disinter pada temperatur sintering yang semakin tinggi maka semakin tinggi kekerasannya, kemudian menurun bila temperatur sintering naik. Apabila dilihat hasil pengujian pada temperatur sintering tetap tetapi kandungan Zr berbeda maka terlihat dari kandungan Zr 35% (U-35ZrHx) menjadi 45% (U-45ZrHx) terjadi kenaikan kekerasan, dan akan menurun pada kenaikan kandungan Zr menjadi 55% (U-55ZrHx). Sementara itu, dari hasil pemeriksaan mikrostruktur menunjukkan bahwa pada kompsisi Zr tetap tetapi temperatur sintering semakin tinggi, maka jarak antar serbuk semakin rapat. Apabila dilihat dari temperatur sintering tetap tetapi komposisi Zr yang semakin tinggi, maka terlihat bahwa semakin tinggi komposisi Zr semakin berkurang kerapatan jarak antar serbuk di dalam pelet. Dapat disimpulkan bahwa proses sintering pelet akan menaikkan densitas, kekerasan, dan kerapatan jarak antar serbuk. Kondisi optimum dicapai pada proses sintering pelet dengan komposisi Zr 45% (U-45ZrHx) yang disinter pada temperatur 1200 °C. Pada kondisi tersebut pelet sinter mempunyai densitas sebesar 8,673g/cm3, kekerasan sebesar 661 HVN tanpa mengalami keretakan.Kata kunci: Sintering, densitas, kekerasan, mikrostruktur, pelet U-ZrHx. ABSTRACTEFFECT OF SINTERING PROCESS TO CHANGES IN, DENSITY , HARDNESS, AND MICROSTRUCTURE OF U – ZrHx PELET. The process of sintering fuel pellets U-ZrHx performed to obtain a higher density compared pellets before sintered. At first, U-ZrHx pellets made from the content of Zr respectively 35%, 45% and 55% by weight. Sintering process is carried out for 1 hour at varying temperature 1100°C, 1200°C and 1300°C with an increase rate of 2°C temperatur/ min, then lowered the temperature at a rate of decrease in temperature of 10°C / min until room temperature. U-ZrHx pellets that have been sintered subsequently subjected to various tests, such as: the dimensions, density, hardness, and microstructure. In testing the density, it appears that at the same Zr composition but the sintering temperature is higher then an increase in the density. When seen in the same sintering temperature and Zr content is higher then the lower the density obtained. Micro hardness testing results show that the composition Zr 35% fixed and 55% were sintered at the sintering temperature is higher, have the higher the hardness, and then decreases as the sintering temperature increase. If the test results viewed in the sintering temperature fixed but the content of Zr is different, it can be seen from the content of Zr 35% (U-35ZrHx) to 45% (U-45ZrHx) an increase in hardness, and will decrease to an increase in the content of Zr to 55% (U- 55ZrHx). Meanwhile, the results of the microstructure observation of the pellets can be seen that at composition Zr fixed but the sintering temperature is higher, then the distance between the powder / porosity increasingly dense. When viewed from the sintering temperature fixed but the composition increasingly higher Zr it is seen that higher Zr composition, the density between the powder in the pellets decreased. It can be concluded that the sintering process the pellets will increase density, hardness, and distance between powder increasingly dense. The optimum condition is achieved at sintering process the pellets with a composition of 45% Zr (U-45ZrHx) sintered at temperatures of 1200°C. In these conditions the sintered the pellets has a density of 8.673 g / cm3, hardness of 661 HVN without developing cracks.Keywords: Sintering, density, hardness, microstructure, U-ZrHx pellet
PENGARUH PEMANASAN KERNEL UO2 DALAM MEDIUM GAS ARGON TERHADAP SIFAT FISIS KERNEL UO2 SINTER
Get PDFABSTRAKPENGARUH PEMANASAN KERNEL UO2 DALAM MEDIUM GAS ARGON TERHADAP SIFAT FISIS KERNEL UO2 SINTER. Pengaruh pemanasan kernel UO2 dalam medium gas argon terhadap sifat fisis kernel UO2 sinter telah dipelajari. Pemanasan dilakukan dalam reaktor sinter tipe bed. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh sifat fisis kernel UO2 sinter sesuai dengan persyaratan penggunaan sebagai bahan bakar nuklir. Sampel yang digunakan adalah kernel UO2 hasil reduksi pada 800 oC selama 3 jam yang mempunyai densitas sebesar 8,13 g/cm3; porositas sebesar 0,26; rasio O/U sebesar 2,05; diameter sebesar 1146 µm dan kebulatan sebesar 1,05. Sampel dimasukkan ke dalam reaktor sinter, lalu divakumkan untuk mengusir udara dan pengotor dalam reaktor. Setelah itu dialirkan air pendingin dan gas argon pada tekanan 5 mPa dengan kecepatan 1,5 liter/menit secara kontinyu. Temperatur reaktor dinaikkan dengan variasi pada 1200 – 1500 oC dan waktu divariasi selama 1 – 4 jam. Kernel UO2 sinter yang dihasilkan, dianalisis sifat fisisnya meliputi densitas, porositas, diameter, kebulatan dan luas muka spesifik. Densitas dianalisis menggunakan piknometer dengan larutan CCl4, porositas ditentukan menggunakan persamaan Haynes. Diameter dan kebulatan diamati menggunakan mikroskop Dino-lite. Luas muka spesifik ditentukan menggunakan surface area meter Nova-1000. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa pemanasan kernel UO2 dalam medium gas argon perpengaruh terhadap sifat fisis kernel UO2 sinter. Sifat fisis kernel UO2relatif baik diperoleh pada temperatur pemanasan 1400 oC selama 2 jam dan dihasilkan kernel UO2 sinter dengan densitas sebesar 10,14 g/mL, porositas sebesar 7 %, diameter sebesar 893 µm, kebulatan sebesar 1,07 µm, luas muka spesifik sebesar 4,68 m2/g dan penyusutan padatan sebesar 22,08 %. Besaran sifat fisis ini hampir sama dengan sifat fisis kernel UO2 yang digunakan sebagai bahan bakar nuklir.Kata kunci: Kernel UO2, pemanasan, sifat fisis, densitas, porositas, luas muka spesifik dan kebulatan. ABSTRACTTHE HEATING OF UO2 KERNELS IN ARGON GAS MEDIUM ON THE PHYSICAL PROPERTIES OF SINTERED UO2 KERNELS. The heating of UO2 kernels in argon gas medium on the physical properties of sinter UO2 kernels was conducted. The heated of the UO2 kernels was conducted in a sinter reactor of a bed type. The sample used was the UO2 kernels resulted from the reduction results at 800 oC temperature for 3 hours that had the density of 8.13 g/cm3; porocity of 0.26; O/U ratio of 2.05; diameter of 1146 µm and sphericity of 1.05. The sample was put into a sinter reactor, then it was vacumed by flowing the argon gas at 180 mmHg pressure to drain the air from the reactor. After that, the cooling water and argon gas were continuously flowed with the pressure of 5 mPa with 1.5 liter/minutes velocity. The reactor temperature was increased and variated at 1200-1500 oC temperature and for 1-4 hours. The sinters UO2 kernels resulted from the study were analyzed in term of their physical properties including the density, porosity, diameter, sphericity, and specific surface area. The density was analyzed using pycnometer with CCl4 solution. The porosity was determined using Haynes equation. The diameters and sphericity were showed using the Dino-lite microscope. The specific surface area was determined using surface area meter Nova-1000. The obtained products showed tha the heating of UO2 kernel in argon gas medium were influenced on the physical properties of sinters UO2 kernel. The condition of best relatively at 1400 oC temperature and 2 hours time. The product resulted from the study was relatively at its best when heating was conducted at 1400 oC temperature and 2 hours time, produced sinters UO2 kernel with density of 10.14 gr/ml; porosity of 7 %; diameters of 893 µm; sphericity of 1.07 and specific surface area of 4.68 m2/g with solidify shrinkage of 22 %.Keywords: UO2 kernel, heating, physical properties, density, porosity, specific surface area and sphericity
PENGARUH PROSES PENGEROLAN PANAS PADA TEGANGAN SISA BAHAN STRUKTUR BAJA A-2 NON STANDAR DENGAN TEKNIK DIFRAKSI NEUTRON
Get PDFABSTRAK Pengaruh PENGERolAN Panas pada Tegangan Sisa Bahan Struktur BajA A-2 Non Standar dengan Teknik Difraksi Neutron. Pengukuran tegangan sisa bahan struktur baja A-2 non standar hasil perlakuan rol panas telah dilakukan di PTBIN- BATAN. Proses pengerolan komponen bahan struktur konstruksi sangat direkomendasikan karena dapat meningkatkan rasio kekuatan terhadap beban. Peningkatan kekuatan ini sangat dibutuhkan pada bangunan konstruksi yang memerlukan persyaratan khusus dengan faktor keselamatan sebagai prioritas utama. Empat buah spesimen disiapkan dalam kegiatan ini; satu sebagai bahan referensi yang tidak dirol (A2D0n), dan tiga buah spesimen lain (A2D2n, A2D3n dan A2D5n) diberi perlakuan rol panas dengan reduksi ketebalan berbeda, yakni: 71%, 81% dan 87%. Hasil memperlihatkan bahwa: pengerolan hingga reduksi 71% membangkitkan peregangan kisi sebesar 0,25% dan tegangan sisa tarik sebesar 9,7 MPa sedangkan peregangan kisi sebesar 0,27% dan tegangan sisa terbesar 10,2 MPa terjadi pada reduksi 81%. Selanjutnya peregangan kisi dan tegangan sisa meluruh kembali berturutan hingga 0,23% dan 8,3 MPa terjadi pada reduksi pengerolan panas sebesar 87%. Disimpulkan bahwa: peningkatan peregangan bahan baja A-2 non standar terjadi akibat pergeseran bidang-bidang kristal (slip plane) oleh mekanisme pengerolan, dimana mampu meningkatkan kekuatan mekanik bahan berupa pengerasan regangan (strain hardening), dan fenomena kecenderungan distribusi tegangan sisa bahan struktur A-2 non standar adalah tegangan tarik (tensile stress). Kata kunci : baja FeCrNi, rol panas, tegangan sisa, difraksi neutron. Abstract Hot Rolling Effects on Residual Stress of Structural Materials OF Austenitic A-2 Non standard Steel by using Neutron Diffraction Technique. Measurement of hydrostatic residual stress distribution in hot rolled Austenitic steels (A-2) have been carried out. Rolling process of structural construction component materials is recommended because it offers better load ratio strength for the application of the materials as vital materials that need special requirements, where safety factor becomes the primary priority. Four specimens were prepared in this study, i.e. one specimen (unrolled) as a reference called A2D0n, three specimens are the rolled ones called A2D2n, A2D3n and A2D5n, with thickness reduction of 71%, 81% and 87% respectively. The measurement shows that the reduction of 71% in hot rolling generates lattice strain and hydrostatic residual stress of about 0.25% and 9.7 MPa respectively, while 0,27% strain and 10.2 MPa stress is resulted from 81 % reduction. The strain and stress revert back to 0.23% and 8.3 MPa after hot rolling at 87% reduction. It can be concluded that the rise of straining in A-2 non standard steel may be caused by the shifting of crystal plane due to rolling mechanism, which increases the mechanical strength by strain hardening of the material. The residual stress distribution in structural material of austenitic-2 is tensile stress. Key words : FeCrNi steel, hot rolling, residual stress, neutron diffraction
PENGARUH KONSENTRASI ASAM NITRAT, TEMPERATUR PROSES, LAJU PENGADUKAN TERHADAP KADAR URANIUM HASIL PROSES PELARUTAN PADATAN YELLOW CAKE PADA SEKSI 300 DI IEBE
Get PDFABSTRAK PENGARUH KONSENTRASI ASAM NITRAT, TEMPERATUR PROSES, LAJU PENGADUKAN TERHADAP KADAR URANIUM HASIL PROSES PELARUTAN YELLOW CAKE PADA SEKSI 300 DI IEBE. Telah dilakukan proses pelarutan serbuk yellow cake sebagai langkah awal dalam proses konversi serbuk yellow cake menjadi serbuk uranium dioksida/UO2. Proses pelarutan dilakukan dalam tangki pelarutan/Dissolver tank DI-301 yang diisi dengan asam nitrat/HNO3 pekat sebanyak 200 L, selanjutnya serbuk yellow cake berdiameter < 5 mm sebanyak 135,64 kg dimasukkan secara perlahan ke dalamnya. Dalam usaha untuk mendapatkan proses pelarutan serbuk yellow cake yang optimal maka perlu dilakukan analis terhadap faktor-faktor yang berpengaruh antara lain konsentrasi asam nitrat, temperatur pelarutan dan laju pengadukan. Dari parameter yang digunakan dapat diperoleh kondisi proses pelarutan terbaik untuk menghasilkan uranil nitrat. Hasil proses pelarutan terbaik pada pelarutan serbuk yellow cake diperoleh pada konsentrasi asam nitrat 7 M, temperatur proses pelarutan 80oC, laju pengadukan 2,75-3 bar, dan diperoleh hasil uranium dalam UN sebesar 290 gU/L. Setelah dibandingkan dengan design process NIRA Italia yang mempunyai kondisi proses pelarutan masing-masing untuk konsentrasi asam nitrat nitrat 7,5-8 M, temperatur proses pelarutan 40-95oC, laju adukan 2,85 bar, dan diperoleh hasil uranium dalam UN sebesar 295,18 gU/L. Hal ini menunjukkan bahwa alat proses khususnya unit pelarutan yang berada di IEBE yang telah dilakukan revitalisasi dan modifikasi ini dapat berfungsi baik seperti desain awal. Kata kunci : pelarutan, yellow cake, asam nitrat, konsentrasi, temperatur, laju pengadukan. ABSTRACT EFFECT OF NITRATE ACID CONCENTRATION, PROCESS TEMPERATURE, RATE OF STIRRING ON URANIUM CONCENTRATION OF YELLOW CAKE DISSOLUTION IN SECTION 300 IEBE. Yellow cake powder dissolution process as the first step in the conversion process of yellow cake powder into uranium dioxide powder/UO2 has been done. The leaching process was carried out in the dissolving tank. Dissolver tank DI-301 were filled with nitric acid/HNO3 200 L. Yellow cake powder with a diameter < 5 mm in an amount of 135,64 kg was slowly poured into the dissolver tank. In order to obtain optimal dissolution, it is necessary to analyze of some influencing factors such as nitric acid concentration, leaching temperature and rate of stirring. From the parameters used, the best condition for dissolving process to produce uranyl nitrate was obtained. The best result of leaching process was obtained for dissolution process with a concentration of 7 M nitric acid, leaching process at a temperature of 80 oC, stirring rate from 2,75 to 3 bars, which results in the uranium concentration in UN at 290 gU/L. In comparison to NIRA Italian process design, which prescribes the leaching process condition for nitrate concentration of 7,5-8 M nitric acid, temperature process at 40-95 o C, stirring rate at 2,85 bar, the result obtained for the prescribed condition shows that uranium concentration in the UN is 295,18 gU/L. This indicates that the dissolution process in the dissolution units of EFEI (Experimental Fuel Element Installation), which has undergone revitalization, can function in accordance with the initial design. Keywords: dissolution, yellow cake, nitric acid, concentration, temperature, stirring rate