Urania Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir
Not a member yet
288 research outputs found
Sort by
DESIGN AND CONSTRUCTION OF THE ALTERNATIVE CONTROL SYSTEM FOR NEUTRON DIFFRACTOMETERS AND SPECTROMETERS AT PTBIN, BATAN
Get PDFABSTRACT DESIGN AND CONSTRUCTION OF THE ALTERNATIVE CONTROL SYSTEM FOR NEUTRON DIFFRACTOMETERS AND SPECTROMETERS AT PTBIN-BATAN. The alternative control systems based on programmable peripheral interface (PPI) IC 8255 and programmable interval timer (PIT) IC 8253 have been developed to control the neutron diffractometer and spectrometer instruments at Center of Technology for Nuclear Industrial Materials (PTBIN)-BATAN which had defective control systems. This alternative control system has been installed at Four Circle Diffractometer/Texture Diffractometer (FCD/TD), High Resolution Powder Diffractometer (HRPD) and Triple Axis Spectrometer (TAS). The control system components were assembled as a plug-in printed circuit board (PCB) at the ISA slot of a personal computer. IC PPI 8255 was programmed to control the mechanical movements of the instruments and IC PIT 8253 was programmed as a main counter and used as programmable monitor counter. The testing either with or without neutrons has shown that this alternative control system can be used to control the neutron diffractometers and spectrometers also the result shows that this system is in a good performance. Key words: Alternative control system, neutron diffractometer and spectrometer, interface, monitor counter and main counter. ABSTRAK RANCANG BANGUN SISTEM KENDALI ALTERNATIF UNTUK PERALATAN DIFRAKTOMETER DAN SPEKTROMETER NEUTRON DI PTBIN, BATAN. Telah dikembangkan sistem kontrol alternatif yang berbasis pada programmable peripheral interface (PPI) IC 8255 dan programmable interval timer (PIT) IC 8253 untuk mengendalikan peralatan difraktometer dan spektrometer neutron di Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir (PTBIN) - BATAN yang sistem kendalinya sudah tidak berfungsi. Sistem kendali alternatif telah diterapkan pada difraktometer empat lingkaran/difraktometer tekstur (FCD/TD), difraktometer serbuk resolusi tinggi (HRPD) dan spektrometer tiga sumbu (TAS). Komponen-komponen sistem kendali dirakit pada papan rangkaian cetak (PCB) yang dipasang pada slot ISA komputer pribadi. IC PPI 8255 diprogram untuk mengendalikan gerakan mekanik peralatan dan IC PIT 8253 diprogram sebagai pencacah utama dan pencacah monitor. Hasil pengujian baik dengan neutron maupun tanpa neutron menunjukkan bahwa sistem kendali alternatif dapat digunakan dan berfungsi dengan baik untuk mengendalikan difraktometer dan spektrometer neutron. Kata Kunci: Sistem kendali Alternatif, difraktometer dan spektrometer neutron, antarmuka, pencacah monitor dan pencacah utama
AUSTENITIC TYPE STAINLESS STEEL PRODUCTION BY FOUNDRY
Get PDFABSTRACT Austenitic Type Stainless Steel Production by Foundry. Synthesis of austenite stainless steel using extracted minerals from Indonesian mines has been carried out. The starting materials for austenite alloy consist of granular ferro-scrap, nickel, ferro-chrome, ferro-manganese, and ferro-silicon. A small quantity of titanium has been added to it, and an extremely low carbon content is maintained in the alloy. However before the actual alloying work starts, the first important step is to carry out the determination of the fractional amount of each starting material necessary to form an austenite stainless steel alloy as specified. Once the componential fraction of each base alloy-element is determined, the raw materials are weighed on the microbalance. After the fractional quantities of each constituent have been computed, an appropriate amount of these base materials are weighed separately on the microscale. The raw materials are then placed in the induction foundry furnace, which is operated by an electromagnetic inductive-thermal system. The foundry furnace system performs the stirring of the molten materials automatically. The homogenized molten metals are poured down into sand casting prepared in advance. Some of the austenite stainless steel was given heat treatment, followed by preliminary characterization. The microstructure observation concludes that an extensive portion of the sample’s surface turns out to be homogenous and that the grain boundaries appear to be well-defined. X-ray diffraction analysis shows that the material belongs to the fcc crystallographic system, which fits in with the austenite class of the alloy. The Vickers scale hardness distribution in the prehomogenized austenite stainless steel is relative high. The experimental fractional elemental composition data acquired by OES method turn out to differ slightly from the theoretical assumption. Keywords: Stainless Steel, Austenite, synthesis, mining materials. ABSTRAK: Pembuatan Baja Tahan Karat Jenis Austenit Dengan Pengecoran. Telah dibuat baja austenitik tahan karat dari bahan-bahan tambang yang digali di Indonesia; Bahan-bahan tambang tersebut berupa ferro scrap, ferro chrome, ferro mangan, ferro silicon dan ferro nikel yang kesemuanya dalam bentuk granular-granular. Austenitic yang dibuat ini juga diberi sedikit titan, serta memiliki kandungan karbon yang sangat rendah. Pembuatan dimulai dengan menghitung porsi bahan-bahan tersebut dari data-data spesifikasi yang diberikan, agar spesifikasi komposisi feritik yang dibuat sesuai dengan yang dikehendaki. Setelah kuantitas dari setiap bahan mentahnya ditemukan, maka dilakukan penimbangan. Pekerjaan dilanjutkan dengan memasukkan bahan-bahan tersebut kedalam foundry furnace induksi yang memiliki sistem pemanasan induksi elektromagnet. Setelah bahan-bahan tersebut mencair, maka pengadukan dilakukan secara otomatis dari sistem foundry furnace tersebut. Kemudian cairan baja yang telah homogen tersebut dituang kedalam cetakan pasir. Pada sebagian baja tahan karat austenitik tersebut diberi perlakukan panas, dan dilakukan karakterisasi awal. Pengamatan struktur mikro menunjukkan bahwa bahan relatif homogen secara luas dan batas butirnya terlihat jelas. Pola difraksinya menunjukkan bahwa bahan memiliki struktur kristal fcc yang sesuai dengan baja jenis austenitik Distribusi kekerasan dalam skala Vickers ingot sebelum homogenisasi relatif tinggi. Pengamatan distribusi unsur dilakukan dengan alat optical emision spectrometry (OES) dan hasilnya agak berbeda dengan design spesifikasi yang dikehendaki. Kata kunci: Baja Tahan Karat, Austenit, pembuatan, pengecora
PENGUJIAN SISTEM DETEKSI GAS HIDROGEN
Get PDFABSTRAK PENGUJIAN SISTEM DETEKSI GAS HIDROGEN. Pengujian sistem deteksi gas hidrogen di IEBE telah dilakukan. Pada sistem deteksi hidrogen IEBE terdapat sensor untuk mendeteksi adanya gas hidrogen yang keluar dari sistem karena kebocoran atau tidak sempurnanya pembakaran hidrogen. Tujuan dari pengujian adalah untuk mengetahui suhu disekitar sensor dan respon indikator warning, evacuate serta failure. Pemeriksaan suhu di sekitar sensor dilakukan dengan cara mengukur suhu di dalam sungkup tempat sensor itu terpasang dengan menggunakan termometer pada 5 kondisi operasi, pada waktu pilot torchs dinyalakan. Pemeriksaan indikator warning dan evacuate pada panel annunciator dilakukan dengan cara menghembuskan gas hidrogen ke sensor. Pemeriksaan indikator failure pada panel annunciator dilakukan dengan cara memutus koneksi output alarm sensor gas (horn 1 dan 2) dengan input dari indikator warning dan evacuate pada panel Annunciator. Suhu disekitar sensor ketika gas pembakar dinyalakan antara 29,68 oC sampai dengan 41,75 oC, berada dibawah 80 0C (daya tahan sensor terhadap panas maksimum). Indikator warning dapat merespon 20 % LEL, sedangkan indikator evacuate dapat merespon 30 % LEL. Indikator failure dapat merespon ketika dilakukan pemutusan koneksi pada indikator warning maupun evacuate. Dari hasil pengujian sistem deteksi gas hidrogen di IEBE, maka dapat disimpulkan bahwa sistem dapat beroperasi dengan baik. Kata kunci: hidrogen, sensor, panel annunciator ABSTRACT EXAMINATION OF THE HYDROGEN GAS DETECTION SYSTEM. Examination of the hydrogen gas detection system in IEBE have been done. The hydrogen gas detection system in IEBE attached sensor to detect the existence of secretory hydrogen gas from system because leakage or imperfect its hydrogen combustion. Intention of examination is to know the temperature of around sensor and respon of indicator warning, evacuate and failure. Examination of temperature around sensor conducted by measuring under extraction hoods in place of sensor using the thermometer at 5 operating condition, when pilot torchs flamed. Examination of Indicator of warning and evacuate at panel annunciator conducted by combistion of hydrogen gas to sensor. Examination of Indicator failure at panel annunciator conducted by disconnection of link alarm output (horn 1 and 2) to input of warning and evacuate indicator at annunciator panel. Temperature around sensor, when gas burner flamed between 29,68 oC up to 41,75 oC under 80 0C (maximum heat). Warning Indicator can response existence of hydrogen gas equal to 20 % LEL, while evacuate indicator equal to 30 % LEL. Failure Indicator can response when disconnection of link alarm output to input of warning and evacuate indicator. From examination result, known that the hydrogen gas detection system in IEBE can be operated. Key words: hydrogen, sensor, annunciator pane
KORELASI ANTARA PERSEN KANDUNGAN Si DENGAN LAJU KOROSI DALAM UAP AIR PADA INGOT PADUAN Zr-1,5w%Nb-Si
Get PDFABSTRAK Korelasi antara Persen Kandungan Si dengan Laju Korosi dalam uap air pada Ingot Paduan Zr-1,5w%Nb-Si. Silikon dapat ditambahkan pada paduan Zr tanpa mengurangi sifat ekonomi netron termal. Dalam jumlah kecil Si meningkatkan ketahanan korosi pada sistem paduan biner (Zr dan Si). Penambahan Si yang lebih besar terhadap paduan akan mengakibatkan kerusakan korosi lebih cepat. Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh kandungan Si terhadap laju korosi ingot Zr-1,5w%Nb-Si. Sampel hasil leburan dengan variasi kandungan silikon berturut turut 0,1% Si; 0,2% Si dan 0,25% Si, dianil pada temperatur 400oC, 600o C dan 800o C selama 4 jam dan 6 jam. Sampel hasil anil kemudian di-pikling, dicuci dan ditimbang. Selanjutnya dilakukan proses korosi menggunakan autoclave dengan tekanan 8 bar, pada temperatur 350 o C dan ditahan selama 8 jam,15 jam dan 24 jam. Setelah dilakukan uji korosi sampel ditimbang kembali. Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa pengaruh kandungan Si pada paduan Zr-0,5w%Nb-Si terhadap laju korosi menunjukkan bahwa dengan penambahan Si sampai 0,2% pertambahan berat hasil pengujian korosi pada paduan Zr-0,5w%Nb-Si semakin menurun . Penambahan kadar Si lebih dari 0,2 % mengakibatkan kerusakan korosi lebih lanjut pada paduan Zr-0,5w %Nb-Si sehingga ketahanan korosinya menurun . Ditinjau dari penambahan kandungan Si, diperoleh laju korosi terendah dengan kandungan Si 0,2% temperatur 350oC dan waktu korosi 24 jam dan terjadi pada sampel yang mengalami anil 800 oC dan waktu penahanan 6 jam. Dengan korelasi adalah Y = 1.1165 X-0.9969 dimana, Y= Pertambahan berat (mm/dm2) dan X= Kadar Si (%) Kata Kunci : Paduan Zr-Nb-Si, Korosi ABSTRACT Correlation between silicon content and in-steam corrosion rate of Zr-1.5wt%-Si ingot. Silicon is normally added in a small amount to a Zr-alloy to improve its corrosion resistance without having to sacrifice its neutronic property. An excessive amount of silicon addition is known to have caused faster corrosion rate. The objective of this research was to observe the effect of silicon content on the corrosion rate of Zr-1.5wt%Nb-Si ingot. The ingot specimens had various silicon contents of 0.1 wt%, 0.2 wt%, and 0.25 wt%. All of them were annealed at 400oC, 600oC, and 800oC for four and six hours. The corrosion test was conducted in an autoclave at 8 bars and 350oC for 8, 15, and 24 hours. The results showed that for a silicon addition of up to 0.2 wt% the weight gain due to corrosion was decreasing. A silicon addition of greater than 0.2 wt% had shown to have caused a reduction in the corrosion resistance of the specimen. The specimens that showed the smallest corrosion rate under a testing condition of 350oC for 24 hours were those whose silicon contents were up to 0.2 wt% and were annealed at 800oC for six hours. The correlation followed an equation of Y = 1.1165 X-0.9969 where, Y= Weight gain (mm/dm2) and X= Si Content (%). Key words: Zr-Nb-Si alloy, corrosio
PENGARUH PERLAKUAN HOMOGENISASI TERHADAP KEKERASAN, LAJU KOROSI DAN MIKROSTRUKTUR PADUAN Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr
Get PDFABSTRAK PENGARUH PERLAKUAN HOMOGENISASI TERHADAP KEKERASAN, LAJU KOROSI, DAN MIKROSTRUKTUR PADUAN Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr. Ingot paduan Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr as melt belum mempunyai mikrostruktur yang homogen, sehingga perlu dihomogenisasi terlebih dahulu agar diperoleh mikrostruktur yang homogen. Tujuan penelitian adalah mendapatkan pengaruh perlakuan panas terhadap kekerasan, laju korosi, dan mikrostruktur paduan Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5% Cr. Metoda yang digunakan adalah perlakuan homogenisasi terhadap ingot paduan Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5% Cr pada temperatur 650 dan 750 °C dengan waktu penahanan 30 menit, uji kekerasan menggunakan microhardness Vickers, uji korosi menggunakan metoda gravimetri tidak kontinyu, dan pengamatan mikrostruktur menggunakan mikroskop optik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kekerasan paduan Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5% Cr turun seiring dengan naiknya temperatur homogenisasi. Mikrograp paduan Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr (650oC, 30 menit) mempunyai lapisan oksida tipis di permukaan logam paduan pada waktu uji 32 jam (T = 250°C) dan 24-32 jam (T = 300°C). Mikrograp paduan Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr (750oC, 30 menit) mempunyai lapisan oksida tipis di permukaan logam paduan pada waktu uji 28-32 jam (T = 250°C) dan 24-32 jam (T = 300°C). Laju korosi paduan Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr dalam media uap air jenuh pada temperatur 250 dan 300 ºC mengikuti aturan kubik. Kekerasan, laju korosi, dan mikrostruktur dipengaruhi oleh perlakuan homogenisasi terhadap ingot paduan Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr. Kata kunci : Homogenisasi, kekerasan, mikrostruktur, laju korosi, ingot, paduan Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr. ABSTRACT THE INFLUENCE OF HOMOGENIZATION TREATMENT TO HARDNESS, CORROSION RATE, AND MICROSTRUCTURE OF Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr ALLOY. The ingot of Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr as melt not yet had homogeneous microstructure, so that need homogenized to be obtained by homogeneous microstructure. The objective of this research is to get influence of homogenization treatment to hardness, corrosion rate, and microstructure of Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5 % Cr alloy. The used method is homogenization treatment to ingot of Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5% Cr alloy at temperature 650 and 750 °C with soaking time 30 minutes, the hardness testing use Vickers micro hardness, the corrosion rate testing use method of discontinue gravimetric, and the microstructure testing use optical microscope. The result of this research indicate that hardness of Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr alloy are decreasing with increasingly of homogenization temperature. Micrograph of Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr alloy ( 650°C, 30 minute) having thin oxide layer on the surface of alloy at time 32 hours (T = 250 C) and 24-32 hours (T = 300 C). Micrograph of Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr alloy (750°C, 30 minute) having thin oxide layer on the surface of alloy at time 28-32 hours (T = 250°C) and 24-32 hours (T = 300°C). Micrograph of Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr alloy (750°C, 30 minute) having thin oxide layer on the surface of alloy at time 28-32 hours (T = 250°C) and 24-32 hours (T = 300°C). The rate corrosion of Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr alloy in saturated steam medium at temperature 250 and 300 ºC follow cubic law. The hardness, microstructure, and rate corrosion influenced by homogenization treatment to previous ingot of Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr alloy. Keyword : homogenization, hardness, corrosion rate, microstructure, ingot, Zr-0,3%Mo- 0,5%Fe-0,5%Cr alloy
PERBANDINGAN UNJUK KERJA POLY ZIRCONIUM COMPOUND (PZC) DARI KAKEN DENGAN POLIMER BERBASIS ZIRKONIUM (PBZ) DARI PTRR UNTUK KOLOM GENERATOR 99Mo/99mTc
Get PDFABSTRAK PERBANDINGAN UNJUK KERJA POLY ZIRCONIUM COMPOUND (PZC) DARI KAKEN DENGAN POLIMER BERBASIS ZIRKONIUM (PBZ) DARI PTRR UNTUK KOLOM GENERATOR 99Mo/99mTc. Generator 99Mo/99mTc menghasilkan radioisotop 99mTc yang merupakan radioisotop medis utama yang digunakan untuk diagnosis di bidang kedokteran nuklir. Lima (5) buah reaktor nuklir di dunia penghasil utama radioisotop 99Mo (radioisotop induk 99mTc) dari fisi uranium mengalami gangguan serius, demikian juga produksi radioisotop medis 99mTc. Karena itu proses produksi radioisotop induk 99Mo menggunakan metode aktivasi neutron dari target molibdenum dilakukan. Radioisotop 99Mo hasil aktivasi neutron ini mempunyai radioaktivitas jenis rendah, sehingga tidak cocok menggunakan kolom alumina yang kapasitas serapnya terhadap molibdenum kecil (± 2 mg Mo/g Al). Sebagai alternatif digunakan senyawa polimer zirconium yang mempunyai kapasitas serap tinggi (270 mg/g). Penelitian ini membahas perbandingan unjuk kerja Poly Zirconium Compound (PZC) yang dihasilkan oleh Kaken, Co. Jepang dan matrik Polimer Berbasis Zirkonium (PBZ) hasil sintesis PTRR, BATAN. Penelitian ini menetapkan kapasitas serap, efisiensi penyerapan, pengotor 99Mo, efisiensi pemisahan 99mTc dan profil elusi. Hasil unjuk kerja PZC untuk parameter parameter tersebut di atas masing masing 210,62 mg/g, 77,4%, 0,0187 mCi/mCi dan 0,0132 mCi/mCi, 276,35 mCi (86,15%). Sedangkan untuk PBZ masing masing 188,81 mg/g, 79,33%, 0,2337 mCi/mCi dan 31,5615 mCi/mCi, 43,39 mCi (67,90%). Profil elusi 99mTc dari PZC dan PBZ hampir mirip, bahwa tingkat radioaktivitas 99mTc di peroleh sebelum volume eluen mencapai 10 mL. Kata kunci: Polimer zirconium, 99Mo. 99mTc, kolom generator ABSTRACT PERFORMANCE COMPARISON OF POLY ZIRCONIUM COMPOUND ( PZC ) KAKEN WITH POLYMER BASED ZIRCONIUM ( PBZ ) FROM PTRR FOR 99MO/99MTC GENERATOR COLUMN. 99Mo/99mTc generator produce radioisotopes 99mTc which is a major medical on the world radioisotopes are used for diagnosis in the field of nuclear medicine. Five (5) of a nuclear reactor in the world producing radioisotopes 99Mo main (parent of 99mTc radioisotope) from uranium fission seriously impaired, as well as the production of medical radioisotopes 99mTc. Because the parent radioisotope 99Mo production process using neutron activation method from molybdenum targets do. Radioisotope 99Mo from neutron activation results this has kind of low radioactivity, so it is not appropriate to use the alumina column, because the absortion capacity of molybdenum small (Mo ± 2 mg /g Al). As an alternative use of zirconium polymer compound having a high absorption capacity (270 mg/g). This study discusses the performance comparison Poly Zirconium Compound (PZC) by Kaken Co. Japan and Polymer Based Zirconium (PBZ) synthesized by PTRR, BATAN. This study establishes absorption capacity, absorption efficiency, impurity 99Mo , separation efficiency of 99mTc and of the elution profile. Results study, PZC performance parameters for the aforementioned 210.62 mg/g, 77.4%, 0.0187 mCi/mCi and 0.0132 mCi/mCi, 276.35 mCi (86.15%), respectively. As for PBZ, 188.81 mg/g, 79.33%, 0.2337 mCi/mCi and 31.5615 mCi/mCi, 43.39 mCi (67.90%). 99mTc elution profile of the PZC and PBZ almost similar, that 99mTc radioactivity levels obtained before the eluent volume reached 10 mL. Keywords : polymer zirconium , 99Mo, 99mTc , generator column
KARAKTERISASI INGOT PADUAN Zr-Mo-Fe-Cr PASCA PERLAKUAN PANAS
Get PDFABSTRAK KARAKTERISASI INGOT PADUAN Zr-Mo-Fe-Cr PASCA PERLAKUAN PANAS. Ingot paduan Zr-Mo-Fe-Cr hasil leburan (as melt) mempunyai mikrostruktur tidak homogen, yaitu campuran butir dendrit dan acicular. Ingot paduan Zr-Mo-Fe-Cr perlu diperlakupanaskan agar diperoleh mikrostruktur ekuiaksial dan homogen. Sasaran yang ingin dicapai dengan mikrostruktur tersebut adalah ingot paduan bersifat lunak sehingga memudahkan proses pengerjaan berikutnya dengan deformasi besar tanpa retak. Tujuan penelitian adalah mendapatkan karakteristik ingot paduan Zr-Mo-Fe-Cr pasca perlakuan panas, yang meliputi mikrostruktur, kekerasan, dan komposisi kimia. Metoda yang digunakan adalah perlakuan panas terhadap ingot paduan Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr; dan Zr-0,4%Mo-0,5%Fe-0,5% Cr pada temperatur 650 °C dengan waktu penahanan 1 jam, pengamatan mikrostruktur menggunakan mikroskop optik, uji kekerasan menggunakan microhardness Vickers, dan uji komposisi kimia menggunakan X-ray Fluorescence (XRF). Hasil penelitian menunjukkan bahwa mikrostruktur Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5% Cr relatif homogen dengan struktur butir ekuiaksial berukuran kecil. Sementara itu, mikrostruktur Zr-0,4%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr belum homogen dengan struktur butir batang pipih dan ekuiaksial. Kekerasan paduan Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5% Cr adalah 490,80 VHN, sedangkan paduan Zr-0,4%Mo-0,5%Fe-0,5% Cr adalah 536,80 VHN. Komposisi kimia paduan Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr adalah Zr = 98,8537 %, Mo = 0,2860 %, Fe = 0,4371%, Cr = 0,4232 % berat, sedangkan paduan Zr-0,4%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr adalah Zr = 98,8033 %, Mo = 0,3467 %, Fe = 0,4804 %, Cr = 0,3696 % berat. Karakter paduan yaitu mikrostruktur, kekerasan, dan komposisi kimia dipengaruhi oleh perlakuan panas dan kandungan unsur Mo dari ingot paduan Zr-Mo-Fe-Cr. Kata kunci : Karakterisasi, perlakuan panas, mikrostruktur, kekerasan, komposisi kimia. ABSTRACT CHARACTERIZATION OF Zr-Mo-Fe-Cr ALLOY INGOT AFTER HEAT TREATMENT. As-melt Zr-Mo-Fe-Cr alloy ingot possesses microstructure that is inhomogeneous, which is a mixture of dendrite grains and acicular. The Zr-Mo-Fe-Cr alloy ingot requires heat treatment in order to obtain an equiaxial and homogeneous microstructure. The aim to attain such microstructure is to produce soft alloy ingot so as to allow easy treatment in the next stage, with large deformation without cracking. The objective of this study is to acquire the characteristics of Zr-Mo-Fe-Cr alloy ingot after heat treatment, which include microstructure, hardness and chemical composition. The methods being employed are heat treatment for Zr-0.3%Mo-0.5%Fe-0.5%Cr and Zr-0.4%Mo-0.5%Fe-0.5%Mo alloy ingots at a temperature of 650 °C with soaking time of 1 hour, observation of microstructure using optical microscope, hardness testing using Vickers microhardness, and chemical composition testing using X-ray Fluorescence (XRF). The results of the study shows that the microstructure of Zr-0.3%Mo-0.5%Fe-0.5%Cr is relatively homogeneous with small equiaxial grain structure. Meanwhile, the microstructure of Zr-0.4%Mo-0.5%Fe-0.5%Cr is not homogeneous with columnar and equiaxial grain structure, The hardness of Zr-0.3%Mo-0.5%Fe-0.5%Cr alloy is 490.80 VHN, whereas the hardness for Zr-0.4%Mo-0.5%Fe-0.5%Cr alloy is 536.80 VHN. The chemical composition of Zr-0.3%Mo-0.5%Fe-0.5%Cr is Zr = 98.9137 wt%, Mo = 0.2460 wt%, Fe = 0.4371 wt%, Cr = 0.4032 wt%; whereas the chemical composition for Zr-0.4%Mo-0.5%Fe-0.5%Cr alloy is Zr = 98.8733 wt%, Mo = 0.3067 wt%, Fe = 0.4804 wt%, Cr = 0.3696 wt%. The alloy characteristics which include microstructure, hardness, and chemical composition are influenced by heat treatment and the Mo content in the Zr-Mo-Fe-Cr alloy ingot. Free terms : Characterization, heat treatment, microstructure, hardness, chemical compositions. Keyword : Characterization, heat treatment, microstructure, hardness, chemical composition
PENETAPAN KONTAMINAN RADIONUKLIDA PEMANCAR GAMMA DALAM PRODUK 99Mo HASIL FISI URANIUM PENGKAYAAN RENDAH
Get PDFABSTRAK Penetapan Kotaminan Radionuklida Pemancar Gamma Dalam Produk 99Mo Hasil Fisi Uranium Pengkayaan Rendah. Telah dilakukan percobaan penetapan pengotor radionuklida pemancar gamma di dalam produk 99Mo hasil fisi dari bahan sasaran uranium pengayaan rendah dengan metoda ekstraksi Iod-Thio. Radioisotop 99Mo hasil fisi LEU dapat dipisahkan dari pengotor radionuklida golongan halogen (terutama Iodium) dengan ekstraksi Iod dan dari pengotor radionuklida golongan logam dengan ekstraksi Thio, yang masing-masing di atas 99,81 %. Pengotor radionuklida pemancar gamma yang terkandung dalam produk 99Mo adalah 131I, 105Rh, 103Ru, 95Zr dan 95Nb. Pengotor radionuklida 131I berada di semua fraksi hasil pemisahan ekstraksi Iod dan Thio, dengan radioaktifitas dalam sampel A yaitu masing-masing sebesar 1,59 x 10-6 mCi/mCi 99Mo dan 8,89 x 10-7 mCi/mCi 99Mo dan dalam sampel B masing-masing sebesar 1,98 x 10-6 mCi/mCi 99Mo dan 1,82 x 10-6 mCi/mCi 99Mo. Kata Kunci : Molibdenum-99 (99Mo), fisi, uranium dan pemancar gamma. ABSTRACT Determination of gamma emitter radionuclides impuritis in 99Mo fission products of Low Enriched Uranium. Determination of the gamma emitter radionuclides impuritis in 99Mo fission products from Low Enriched Uranium (LEU) by Iod-Thio extraction method was carried out. 99Mo radioisotope from fission products of LEU was separated from halogen radionuclides impurities group ( Iodium especially) by Iod extraction and from metal radionuclides impurities group by Thio extraction, more than 99,81 % respectively. The gamma emitter radionuclides impurities detected in the 99Mo fission products were 131I, 105Rh, 103Ru, 95Zr and 95Nb. 131I radionuclides impuritis in all fractions as a result of Iod and thio extractions.Its respective radioactivity in sample A is 1,59 x 10-6 mCi/mCi in 99Mo and 8,89 x 10-7 mCi/mCi 99Mo, and in sample B is 1,98 x 10-6 mCi/mCi in 99Mo and 1,82 x 10-6 mCi/mCi 99Mo respectively. Keywords : Molybdenum-99 (99Mo), fission,Uraniu and gamma emitter
SINTESIS PADUAN ALUMINIUM FERO NIKEL SEBAGAI BAHAN STRUKTUR CLADDING ELEMEN BAKAR NUKLIR
Get PDFABSTRAK SINTESIS PADUAN ALUMINIUM FERO NIKEL SEBAGAI BAHAN STRUKTUR CLADDING ELEMEN BAKAR NUKLIR. Pengkajian paduan logam berbasis aluminium ini dilakukan untuk pengembangan cladding bahan bakar densitas tinggi reaktor riset. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui struktur fasa, sifat kekerasan, sifat termal dan laju korosi bahan struktur cladding setelah perlakuan panas. Paduan AlFeNi hasil sintesis dengan kadar 1%Fe dan 1%Ni dikenai pemanasan pada temperatur 500 oC. Pemanasan pada temperatur tersebut dapat berdampak terhadap struktur fasa, kekerasan dan sifat termal. Paduan AlFeNi hasil perlakuan panas dilakukan proses deformasi termo-mekanik dengan perolan panas. Selain itu, paduan AlFeNi hasil perlakuan panas dikenai proses uji korosi menggunakan autoclave pada temperatur 75oC, 125oC dan 175oC dengan variasi waktu 216 jam, 432 jam dan 648 jam. Analisis struktur fasa dilakukan berdasarkan pola difraksi sinar x. Pengukuran kekerasan paduan AlFeNi dilakukan dengan menggunakan metoda Vicker. Kapasitas panas diukur menggunakan differential scanning calorimetry,DSC. Pengamatan mikrostruktur dilakukan dengan metalografik-optikal dan SEM. Analisis unsur senyawa fasa diamati dengan EDS. Laju korosi dianalis secara metoda gravimetri. Hasil analis pola difraksi menunjukkan hanya terjadi pembentukan satu buah fasa pada temperatur 500oC. Pola difraksi sinar x memperlihatkan kecenderungan pembentukan fasa q (FeAl3) pada temperatur 500oC.Hasil pengukuran sifat kekerasan menunjukkan paduan AlFeNi pada pemanasan 500 oC sebesar 45 HV dan setelah mengalami deformasi termo-mekanik meningkat menjadi 51 HV. Hasil analisis kapasitas panas menunjukan nilai kapasitas panas paduan AlFeNi cenderung relatif stabil hingga temperatur 450oC. Hasil pengamatan metalografik-optikal memperlihatkan mikrostruktur paduan AlFeNi cenderung berbentuk struktur butir granular. Hasil pengamatan dengan SEM memperlihatkan mikrostruktur butir mengalami pertumbuhan terutama pada daerah batas butir. Pertumbuhan pada daerah batas butir tersebut diidentifikasi sebagai pembentukan senyawa fasa Ө (FeAl3). Paduan AlFeNi cenderung lebih tahan terhadap pengaruh panas dan memungkinkan sifat termal paduan AlFeNi relatif stabil. Laju korosi cenderung meningkat pada temperatur relatif tinggi pada 175oC setelah waktu 400 jam. Kata kunci: Sintesis, Paduan AlFeNi, Bahan struktur, Cladding, Elemen bakar nuklir Abstract SYNTHESIS OF ALUMINUM FERRO NICKEL ALLOYS AS CLADDING STRUCTURE MATERIAL FOR NUCLEAR FUEL ELEMENT. Study of aluminum-based alloy was done for the development of high density fuel cladding for research reactor. This research aims to know the phase structure, the hardness and termal properties and corrosion rate of fuel cladding after heat-treatment. AlFeNi alloy of synthesis with 1%Fe and 1%Ni was subjected to heat-treatment at 500oC. Mentioned temperatures heating will effect the phase structure, hardness and thermal. AlFeNi alloy of heat-treatment was carried out deformation process by hot rolling. In addition, AlFeNi alloy of heat-treatment was subjected to corrosion test by using autoclave at 75oC, 125oC and 175oC with varying time of 216, 432 and 648 hours. The phase structure analysis was done based on x-ray diffraction pattern. The hardness of AlFeNi alloy was measurumed by using Vicker methode. Heat capacity was measurumed by differential scanning calorimetry. The microstructure observation was performed by optical metallography and SEM. Phase compounds element Analysis was observed with EDS. Corrosion rate was analyzed with gravimetric method. Results of diffraction pattern analysis indicated the formation of phase compound at 500 oC. X-ray diffraction pattern showed tendency of the formation of q (FeAl3) phase at 500oC. The hardness measurement results of AlFeNi alloy with heating at 500 oC was about 45 HV and after hot-rolling deformation increased to 51 HV. Results of heat-capacity analysis showed tend to relative stable up to 450 oC. Optical metallographic observation result showed the microstructure tend to grain structure was granular formed. The observation by SEM shows the microstructure of grain growth especially at the grain boundary region. Growth in the grain boundary region has been identified as compound formation of Ө (FeAl3) phase. AlFeNi alloys tend to be more resistant to heat effect and allow the thermal properties of AlFeNi alloys relatively stable. Corrosion rate tends to increase at a relatively high temperature at 175oC after time 400 hours. Keywords: Synthesis, AlFeNi alloy, Structure material, Cladding , Nuclear fuel elemen
PENGARUH UNSUR Zr PADA PADUAN U-Zr DAN INTERAKSINYA DENGAN LOGAM Al TERHADAP PEMBENTUKAN FASA
Get PDFABSTRAK PENGARUH UNSUR Zr PADA PADUAN U-Zr DAN INTERAKSINYA DENGAN LOGAM Al TERHADAP PEMBENTUKAN FASA. Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh penambahan unsur Zr pada paduan U-Zr dan interaksinya dengan logam Al terhadap pembentukan fasa. Mula-mula paduan U-Zr dengan komposisi Zr masing-masing 2, 6, 10, 14 dan 55 % ditambah logam Al dengan perbandingan U-Zr dan logam Al sebagai satu dibanding setengah. Setelah dicampur dengan logam Al selanjutnya dikenai pengujian dengan menggunakan DTA pada interval temperatur dari temperatur kamar hingga 1000 oC. Penambahan logam Al dimaksudkan untuk mensimulasikan kondisi bahan bakar pada saat digunakan di reaktor. Adanya logam Al pada paduan U-Zr akan mengakibatkan terjadinya reaksi termokimia dan terbentuknya fasa-fasa, dimana fasa yang terbentuk akan mempengaruhi kinerja bahan bakar di dalam reaktor. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui reaksi termokimia antara paduan U-Zr dengan logam Al sebagai matriks. Hasil analisis menunjukkan terjadinya pembentukan fasa dari fasa α + δ menjadi α + γ Zr pada semua komposisi, dan pada pembentukan fasa tersebut pada 55 %Zr membutuhkan panas yang paling besar dibandingkan pada 2, 6, 10, 14 % Zr. Selain itu, dapat diketahui bahwa pada U-Zr dengan kandungan Zr masing-masing 2, 6, 10 dan 14 terbentuk fasa berturut-turut α, γ Zr, β, δ, UAl2, γU dan ZrAl2, sedangkan pada 55 % Zr jumlah fasa yang terbentuk lebih sedikit yakni fasa α, γ Zr, β, UAl2, dan ZrAl2. Pembentukan fasa pada 2,6,10 dan 14 % Zr berlangsung pada temperatur yang berbeda meskipun fasa yang terbentuk sama. Panas yang dibutuhkam untuk proses pembentukan fasa mengalami kenaikan apabila persen Zr naik, misalnya untuk 2 % berat Zr panas yang dibutuhkan untuk membentuk β + δ sebesar 0,8721 cal/g akan menjadi sebesar 3,0201 cal/g apabila konsentrasi Zr sebesar 10 % berat. Kata kunci : Paduan U-Zr, Interaksi, logam Al dan fasa. ABSTRACT INFLUENCE of Zr ELEMENT AT U-Zr ALLOYS AND IT INTERACTION WITH THE Al METAL TO PHASE FORMING. Have been done research of Zr element addition influence at U-Zr alloys and its interaction with the Al metal to phase forming. Originally, U-Zr alloy with the composition of 2, 6, 10, 14 and 55 % w Zr respectively are added by Al metal with the comparison of U-Zr and Al metal as one compared to half. After the U metal are mixed with Al metal, then it physical properties tested by using DTA at temperature interval from room temperature up to 1000 oC. Addition of Al metal intended to the simulation of fuel condition at the time of used in reactor. The Al metal in U-Zr alloy will result the thermochemical reaction and phases forming, where the phase formed will influence the fuel performance in reactor. This research intend to know the thermochemical reaction between U-Zr alloy with the Al metal as matrix. Result of analysis show the phases forming from α + δ to α + γZr at all of composition, and at the phase forming at 55 % Zr require the biggest heat if it compared with 2, 6, 10, 14 % weight Zr. Others, knowable that at U-Zr alloy with Zr concentration of 2, 6, 10 and 14 are pahses formed Zr α, γ Zr, β, δ, UAl2, γU and ZrAl2, while at 55 % w Zr the total phases formed slimmer, that are α, γ Zr, β, UAl2, and ZrAl2. Phases forming at 2,6,10 and 14 % w Zr take place at different temperature, although the phases formed are same. The heat that is needed to phases forming process will increase if Zr percent concentration is increase, as example for 2 % w Zr the heat required to form β + δ is 0,8721 cal / g will become 3,0201 cal / g if Zr content equal to 10 % w Zr. Keyword : U-Zr alloy, Interaction, Al metal and phase