Urania Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir
Not a member yet
288 research outputs found
Sort by
KARAKTERISASI SIFAT TERMAL PADUAN AlFe(2,5%)Ni(1,5%) DAN AlFe(2,5%)Ni(1,5%)Mg(1%) UNTUK KELONGSONG BAHAN BAKAR REAKTOR RISET
Get PDFABSTRAK KARAKTERISASI SIFAT TERMAL PADUAN AlFe(2,5%)Ni(1,5%) DAN AlFe(2,5%)Ni(1,5%)Mg(1%) UNTUK KELONGSONG BAHAN BAKAR REAKTOR RISET. Karakterisasi sifat termal telah dilakukan terhadap paduan AlFe(2,5%)Ni(1,5%) dan AlFe(2,5%)Ni(1,5%)Mg(1%). Analisis sifat termal meliputi entalpi, temperatur peleburan dan temperatur perubahan fasa, kapasitas panas serta besaran konduktivitas panas. Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk mengetahui karakter sifat termal paduan AlFeNi sebagai alternatif kelongsong bahan bakar nuklir densitas tinggi. Analisis besaran entalpi, temperatur peleburan, temperatur perubahan fasa dan kestabilan panas dilakukan dengan menggunakan Differential Thermal Analysis (DTA) dan untuk menganalisis sifat kapasitas panas digunakan Differential Scanning Calorimetry (DSC) serta alat Termalkonduktometer digunakan untuk mengetahui sifat konduktivitas panas kedua paduan tersebut. Hasil analisis dengan DTA menunjukkan bahwa ke dua paduan tersebut mempunyai kestabilan panas hingga temperatur 650oC. Paduan AlFe(2,5%)Ni((1,5%) mengalami reaksi termokimia 2 (dua) tahap, pada tahap pertama terjadi perubahan aliran panas membentuk puncak endotermik pada temperatur 656,26oC dengan membutuhkan panas sekitar ΔH=56,35 cal/g. Pada temperatur 711,64oC terjadi reaksi tahap ke dua yang menunjukkan terjadinya reaksi secara langsung antara lelehan unsur Al dengan unsur Fe dan Ni pada titik eutektiknya. Reaksi ini membentuk senyawa Al-FeAl3 dan Al-NiAl3 dengan melepaskan panas sebesar ΔH=-13,95cal/g. Paduan AlFe(2,5%)Ni(1,5%)Mg(1%) mengalami reaksi termokimia sebanyak 3 tahap. Reaksi tahap pertama terbentuk puncak endotermik pada temperatur 389,15oC dengan entalpi sebesar ΔH= 1,13cal/g. Pada temperatur 654,52oC terjadi juga reaksi endotermik yang menunjukkan terjadinya perubahan fasa α menjadi (α +liquid) logam Al dengan Mg yang membutuhkan panas sebesar ΔH=2,75cal/g. Reaksi tahap ketiga terjadi pada temperatur 562,41oC yang ditandai dengan terbentuknya puncak endotermik yang menunjukkan proses peleburan logam Al dan Mg, sekaligus terjadi pembentukan senyawa AlMg dengan membutuhkan panas reaksi sebesar ΔH= 56,22cal/g. Hasil analisis kapasitas panas dan konduktivitas panas menunjukkan bahwa penambahan logam Mg 1% meningkatkan kapasitas panas dan konduktivitas panas kedua paduan. Paduan AlFe(2,5%)(Ni1,5%) mempunyai kapasitas panas sebesar 0,60 J/goC pada temperatur 35oC hingga 0,90 J/goC pada temperatur 450oC, sedangkan paduan AlFe(2,5%)Ni(1,5%)Mg1% mempunyai kapasitas panas sebesar 0,64 J/goC pada temperatur 35oC hingga 0,142 J/goC pada temperatur 450oC. Paduan AlFe(2,5%)(Ni1,5%) mempunyai konduktivitas panas sebesar 235 W/moK pada temperatur 25oC hingga 185,5 W/moK pada temperatur 200oC dan paduan AlFe(2,5%)Ni(1,5%)Mg1% mempunyai konduktivitas panas sebesar 240,4 W/moK pada temperatur 25oC hingga 192,3 W/moK pada temperatur 200oC. Namun, kedua paduan tersebut mempunyai kapasitas panas maupun konduktivitas panas yang menurun dengan naiknya temperatur pemanasan. Kata kunci: Paduan AlFeNi, entalpi, kesetabilan panas, kapasitas panas, dan konduktivitas panas ABSTRACT CHARACTERIZATION OF THERMAL CHARACTERISTIC OF AlFe(2,5%)Ni(1,5%) AND AlFe(2,5%)Ni(1,5%)Mg(1%) ALLOYS FOR RESEARCH REACTOR CLADDING. This research deals with thermal characterization of AlFe(2,5%)Ni(1,5%) and AlFe(2,5%)Ni(1,5%)Mg(1%) alloys which previously produced. The thermal characterization includes enthalpy analysis, phase change temperature, heat capacity, and heat conductivity. The enthalpy analysis and phase change temperature and heat stability measurement was done using Differential Thermal Analysis (DTA), while the heat capacity measurement was performed by Differential Scanning Calorimetry (DSC) and the heat conductivity measurement was done using Thermal conductometer. The analysis using DTA shows that both alloys has a thermal stability at 650oC. The AlFe(2,5%)Ni(1,5%) alloy underwent 2 steps of thermochemical reaction. The first thermochemical reaction showed the occuramce of heat flow change forming endothermic peak at 656,26oC and at ΔH=56,35 cal/g. The endothermic reaction indicates the melting of Al contained in the AlFe(2,5%)Ni(1,5%) alloy. The second thermochemical reaction occured at 711,64oC, which indicates that the melted Al directly reacted with Fe and Ni at their eutectic point to form Al-FeAl3 and Al-NiAl3. The occurance of reaction of Al with Fe and Ni was indicated by exothermic thermochemical reaction releasing an amount of heat with appoximate ΔH= -13,95 cal/g. The AlFe(2,5%)Ni(1,5%)Mg(1%) alloy, on the other hand, underwent 3 steps thermochemical reaction. The first reaction resulted in endothermic peak at 389,15oC with enthalpy ΔH= 1,13 cal/g. This endothermic reaction indicates that there is a reaction between Mg and N2 gas contained in the argon used as media for the measurement to form Mg3N2. Endothermic reaction also occured at 654,52oC, which indicates the occurance of phase change point from α phase to α+liquid of Al and Mg requiring ΔH= 2,75 cal/g. The third reaction occured at 562,41oC, which was indicated by endothermic peak. This reaction suggests the burning of Al and Mg to form AlMg with ΔH= 56,22 cal/g. The heat capacity and heat conductivity analysis shows that the addition of 1% Mg may have increased the heat capacity and heat conductivity of both alloys. The heat capacity of AlFe(2,5%)(Ni1,5%) alloy ranged from 0,60 J/goC at 35oC to 0,90 J/goC at 450oC, while the heat capacity of AlFe(2,5%)Ni(1,5%)Mg1% alloy ranged from 0,64 J/goC at 35oC to 0,142 J/goC at 450oC. The heat conductivity analysis showed that the heat conductivity of AlFe(2,5%)(Ni1,5%) ranged from 235 W/moK at 25oC to 185,5 W/moK at 200oC, while the heat conductivity of AlFe(2,5%)Ni(1,5%)Mg1% ranged from 240,4 W/moK at 25oC to 192,3 W/moK at 200oC. It is also studied that heat capacity and heat conductivity of both alloys decrease with increasing heating temperature. Keyword : AlFeNi alloy, enthalpy, heat stability, heat capacity, and conductivity
PENENTUAN KANDUNGAN Sn, Fe, Cr, Ni DAN PENGOTOR ZIRCALOY-2 SEBAGAI BAHAN KELONGSONG DAN TUTUP UJUNG ELEMEN BAKAR REAKTOR DAYA
Get PDFABSTRAK PENENTUAN KANDUNGAN Sn, Fe, Cr, Ni DAN PENGOTOR ZIRCALOY-2 SEBAGAI BAHAN KELONGSONG DAN TUTUP UJUNG ELEMEN BAKAR REAKTOR DAYA. Telah dilakukan pengukuran unsur pemadu dan pengotor dalam zircaloy-2 menggunakan alat spektrometer emisi dan X-Ray Flouresence (XRF). Tujuan penelitian ini adalah memverifikasi spesifikasi bahan zircaloy-2 (Zry-2) yang digunakan secara kualitatif dan kuantitatif. Langkah pertama yang dilakukan adalah seluruh permukaan bahan sampel standar dan sampel zircaloy-2 dihaluskan menggunakan mesin bubut, dan dibersihkan menggunakan alkohol. Sampel yang sudah bersih dan kering diukur menggunakan alat spektrometer emisi dan XRF dengan tujuh kali pengulangan. Pengukuran bahan standar dengan berbagai variasi konsentrasi unsur digunakan untuk membuat kurva kalibrasi hubungan antara konsentrasi unsur dengan intensitas. Hasil pengukuran intensitas unsur dalam sampel zircaloy-2 kemudian diplotkan ke kurva kalibrasi sehingga konsentrasi unsur dalam sampel zircaloy-2 dapat diketahui. Hasil penelitian ini diharapkan dapat dipakai sebagai metode analisis pengukuran zircaloy-2, karena alat spektrometer emisi dan XRF selektif untuk mengukur unsur-unsur logam dalam suatu bahan. Hasil pengukuran unsur pemadu dalam sampel zircaloy-2 adalah Sn 1,346%, Fe 0,2151%, Cr 0,12 % dan Ni 0,039%. Sedangkan kandungan unsur pengotor Al 42,7275 ppm, Cu 6,0335 ppm, Si 54,0706 ppm, Ti 39,9182 ppm, Co, Mn dan Mo tidak terdeteksi. Hasil analisis unsur yang diperoleh masih dalam kisaran nilai sertifikat zircaloy-2 sehingga zircaloy-2 dapat digunakan sebagai bahan kelongsong sesuai yang dipersyaratkan fabrikasi. Konsentrasi pengotor lainnya seperti B, C, Ca, Cd, Hf, H, Mg, N, Na, Nb, Pb, Ta, U, V, W dan O belum bisa ditentukan, karena keterbatasan bahan standar dan detektor yang digunakan pada alat spektrometer emisi. Kata kunci : Zircaloy-2, metode spektrometri emisi dan X-ray fluorescence (XRF) ABSTRACT Determination of Sn, Fe, Cr, Ni and Zr-2 impurities as cladding material and end cup of fuel element for power reactor. A measurement of major and poison elements in zircaloy-2 using emission spectrometer and X-Ray Fluorescence (XRF) equipment has been conducted. The objective of this investigation is for verifying specification of zircaloy-2 material by qualitative and quantitative method. Firstly, the surface of standards and a Zr-2 sample were smoothed by lathe equipment, and cleaned by using alcohol. The clean and dry samples were measured by emission spectrometer and XRF equipment seven times. The measurement of standard elements with different concentrations was carried out to prepare calibration curves of element concentrations versus intensity. Hence, the element intensities of zircaloy-2 sample were plotted to calibration curve so that the concentration can be found. The result of measurement is expected to be used as zircaloy-2 measurement analysis method, since emission spectrometer and XRF equipment are selective for measuring metal element in the materials. The results obtained were Sn 1.346%, Fe 0.2151%, Cr 0.12 % and Ni 0.039%, whilst the impurities were Al 42.7275 ppm, Cu 6.0335 ppm, Si 54.0706 ppm, Ti 39.9182 ppm, and Co, Mn and Mo were not detected. The result analysis showed that the specification of Zr-2 sample is still in the limit so that it can be used as a cladding material. The other impurities such as B, C, Ca, Cd, Hf, H, Mg, N, Na, Nb, Pb, Ta, U, V, W and O could not measured because the standard materials and the detectors are not available in place. Key words: Zircaloy-2, emission spectrometry method and X-ray fluorescence (XRF)
TRANSFORMASI STRUKTUR KRISTAL FASA - PADA SERBUK BAJA A2 NON STANDAR BAHAN STRUKTUR REAKTOR
Get PDFABSTRAK Transformasi struktur kristal fasa a-g pada Serbuk Baja A2 non Standar Bahan Struktur Reaktor. Dalam memenuhi kebutuhan material baja yang memiliki keunggulan khusus seperti bahan struktur tahan operasi temperatur tinggi, Pusat Sains dan Teknologi Bahan Maju (PSTBM) BATAN telah membuat serial baja austenitik (A) dan feritik (F) non standar secara mandiri, yang diterapkan sebagai bahan struktur reaktor. Sifat tekstur yang mencerminkan kekuatan mekanik bahan teknik pada arah tertentu sangat menarik diteliti. Bahan isotropic yang dibuat dari serbuk sebagai data pembanding terhadap sifat anisotropic akibat perlakuan (pengerolan) digunakan untuk mendapatkan sifat tekstur bahan baja A2 non standar. Tujuan pembuatan bahan serbuk A2 ini adalah untuk melakukan koreksi isotropis terhadap pengukuran sifat tekstur baja A2 non standar. Bahan serbuk Fe, Cr, Ni, Mn dan Si sesuai dengan komposisi A2 dicampur homogen dan dibuat pelet dengan penekanan 6 ton/cm2. Fasa awal serbuk A2 ditransformasikan ke dalam sistem paduan isotropik (fasa matrik) baja A2 non standar dengan proses sintering dan mengacu pada diagram fasa paduan Fe-C serta formulasi karbon ekuivalen (CE). Hasil memperlihatkan bahwa serbuk A2 berhasil mencapai fasa austenitik dari bahan mentah komposit dengan poses sintering 1100 °C selama 6 jam. Analisis kuantitatif Rietveld melaporkan bahwa: struktur pada bahan adalah: 78 % fasa g-Fe (fcc; a=b=c, a=b=g), 16 % fasa Fe3C (rhombohedral; a¹b¹c, a=b=g) dan 6% fasa a-Fe (bcc; a=b=c, a=b=g) yang berasal dari fasa g-Fe metastabil. Kata Kunci : serbuk A2, baja A2 non standar, difraksi neutron, difraksi sinar-X , MAUD dan analisis Rietveld. ABSTRACT transformation of crystal structure a-g phase on A2 Non Standard Steel Powder AS Reactor Structure MaterialS. For meeting the need for steel materials having a distinctive quality such as high-temperature resistant, the Center for Science and Technology of Advanced Materials (PSTBM) BATAN has independently synthesized a series of non standard austenitic (A) and ferritic (F) steels, which are to be utilized as the fundamental structural material of a nuclear reactor. The study of textural pattern in engineering materials is the area of interest since textural pattern is a manifestation of the mechanical strength properties of the fore-mentioned materials in a particular coordinate or crystallographic direction. Materials with both isotropic and anisotropic properties (due to the rolling treatment ) are used and compared in this work to obtain the texture properties of non-standard steel A2. The purpose of A2 powder material synthesis is to obtain the isotropic correction to the measurement of textural properties of non standard A2 steel. The starting Fe, Cr, Ni, Mn and Si powder materials are homogenously mixed in accordance with the A2 fractional composition and pelletized with a pressure load of 6 tons/cm2. The transformation of the initial A2 phase powder into the isotropic alloy system (matrix phase) A2 non-standard steel is achieved by sintering process in accordance with the phase diagram of Fe-C alloy and the formulation of carbon equivalent (CE). The results show that the non-standard powder alloy A2 has been successfully transformed from composite raw materials into austenitic phase after six hours of sintering at 1100 °C followed by quenching to room temperature. Rietveld quantitative analysis shows that the structure of the material is about 78% g-Fe phase (fcc; a=b=c, a=b=g), about 16 % Fe3C-phase (rhombohedral; a¹b¹c, a=b=g) and about 6 % a-Fe phase ( bcc ; a=b=c a=b=g ) that is originated from g-Fe metastable. Keywords : A2 powder, A2 non standard steels, neutron diffraction, X-ray diffraction, MAUD and Rietveld analysis
RANCANGAN PENGHEMATAN BIAYA PEMAKAIAN LISTRIK DI INSTALASI RADIOMETALURGI – PTBN
Get PDFABSTRAK RANCANGAN PENGHEMATAN BIAYA PEMAKAIAN LISTRIK DI INSTALASI RADIOMETALURGI – PTBN . Telah dilakukan rancangan penghematan biaya pemakaian listrik Instalasi Radiometalurgi melalui penurunan daya dan managemen operasi dengan tujuan untuk mengetahui sampai seberapa jauh parameter tersebut mempengaruhi penghematan biaya pemakaian listrik Instalasi Radiometalurgi (IRM) Pusat, Teknologi Bahan Bakar Nuklir (PTBN) setiap bulan. Lingkup rancangan diantaranya, penurunan daya, mengatur jumlah peralatan dan jam pengoperasian sehingga menurunkan beban, LWBP, WBP dan kVARh . Metoda untuk mengetahui sampai seberapa besar penghematan biaya listrik dilakukan dengan cara mensimulasi daya terpasang yang optimal, pengurangan pemakaian jumlah alat dan jam pengoperasian pada luar beban puncak/beban puncak serta upaya-upaya yang dapat mengurangi kVARh. Hasil rancangan yang diperoleh adalah daya/beban dapat diturunkan dari 3.700 KVA menjadi 1.815 KVA atau dapat dilakukan penghematan biaya sebesar Rp44.863.000,-, LWBP dapat diturunkan dari 220.000 KWH menjadi 170.000 atau turun 50.000 KWH , WBP turun dari 37.500 KWH menjadi 13.000 KWH dan kVARh turun menjadi 20.000 KWH dengan total pemakaian energi 203.000 KWH atau dapat dilakukan total penghematan biaya sebesar Rp 211.925.000,- setiap bulan dibanding pemakaian tahun 2006. Kata kunci : Rancangan biaya , pemakaian listrik dan IRM. ABSTRACT DESIGN OF REDUCTION INFLUENCE OPERATION IN INSTALLATION (IRM) CENTER FOR NUCLEAR FUEL TECHNOLOGY (PTBN) . Have done the reduction influence the design, operation and management by objectives kVARh decline to determine to what extent these parameters affect of electricity payments in the installation Radiometalurgi (IRM) Center for Nuclear Fuel Technology (PTBN) every month. Scope of design through the reduction of power, regulate the operation of equipment and hours of operation and reduce the smallest extent kVARh. To find out just how much savings is done by simulating expenses connected optimal power, reduction in hours of operation at peak load / no load peaks and the efforts that can reduce kVARh. The results obtained design is the load or force can be derived from 3.700 KVA to 1.815 KVA or cost savings can be made for Rp44.863.000,-, LWBP be 220.000 to 170.000 KWH or down 50,000 KWH, WBP be down from 37.500 KWH to 13.000 KWH, and kVARh to 20.000 KWH, with total use 203,000 KWH of energi or total energi savings can be as much as Rp 211.925.000, - compared to the use of 2006. Key word : Cost planning, electrical consumsion and IRM
PERBANDINGAN METODA OTOMATIS DAN MANUAL DALAM PENENTUAN ISOTOP Cs-137 MENGGUNAKAN SPEKTROMETER GAMMA
Get PDFAbstrak Perbandingan metoda otomatis dan metoda manual dalam penentuan isotop Cr-137 menggunakan Spektrometer-GAMMA. Analisis isotop bahan radioaktif biasanya dilakukan menggunakan Spektrometer Gamma. Dalam pengoperasiannya, alat tersebut menggunakan metoda yang sudah terpasang pada alat tersebut (metoda otomatis). Selain metoda tersebut juga digunakan metoda menggunakan kurva kalibrasi (metoda manual). Tujuan dari kegiatan ini adalah untuk mengetahui pengaruh kedua teknik tersebut terhadap akurasi dan presisi pengukuran isotop Cs-137. Penentuan isotop Cs-137 dilakukan berdasarkan kalibrasi spektrometer-γ menggunakan sumber standar Europium (Eu-152), Cobalt (Co-60), dan Cesium (Cs-137) yang dilakukan pada energi 3 kV dengan waktu cacah 500 detik. Akurasi penentuan isotop Cs-137 menggunakan standar Eu-152, Co-60 dan gabungan Cs-137 dan Co-60 dengan metoda otomatis berturut-turut adalah 99,92%, 99,93%, dan 99,94%. Akurasi penentuan Cs-137 menggunakan standar Eu-152, Co-60, dan gabungan Co-60 dan Cs-137 dengan metoda manual adalah 99,99%, 99,90%, dan 99,88%. Hasil perhitungan uji beda metoda manual dan otomatis menunjukkan bahwa presisi kedua metoda tersebut dapat diterima pada tingkat kepercayaan 95%. Kata Kunci : Metoda otomatis dan manual, isotop Cs 137 dan spektrometer Gamma. Abstract The comparison of automatic and manual methods analysis in determining Cs-137 isotope using GAMMA-Spectrometer. The Analysis of radioactive isotopes commonly used by Gamma Spectrometer. That are installed automatically in the apparatus. Beside that are, it used calibration curve in manual method. The purpose of this experiment is to know the precision and accuracy of both methods in determining Cs-137 isotope. The determination of Cs-137 isotope was based of γ-Spectrometer calibration using Europium (Eu-152), Cobalt (Co-60) and Cesium (Cs-137) standard source in 3 kV of operation energy and 500 seconds counting time. The measurement accuracy of Cs-137 isotope determination by means of Eu-152, Co-60 and combination of Cs-137 and Co-60 standard using automatic method respectively are 99,92%, 99,93%, and 99,94%, whereas using manual method are 99,99%, 99,90%, and 99,88%. The difference test of statistic analysis (F-test) showed that the range precision value of manual method and automatic method lie on the 95% confidence level. Keyword : Otomatic and manual method, Cs-137 isotop and Gamma spectrometer
METODE PENGENDAPAN DAN PENUKAR KATION UNTUK PEMISAHAN CESIUM DALAM BAHAN BAKAR U3Si2-Al
Get PDFABSTRAKMETODE PENGENDAPAN DAN PENUKAR KATION PADA PROSES PEMISAHAN CESIUM DALAM BAHAN BAKAR U3Si2-Al. Isotop 137Cs salah satu hasil fisi yang dapat digunakan sebagai monitor burn up untuk mempelajari kinerja bahan bakar selama iradiasi dalam reaktor. Untuk menganalisis isotop 137Cs dalam pelat elemen bakar (PEB) U3Si2-Al pasca iradiasi diperlukan metode yang valid agar diperoleh data yang akurat. Beberapa metode dapat digunakan untuk pemisahan 137Cs dalam PEB U3Si2-Al, antara lain adalah metode pengendapan dalam bentuk garam CsClO4 sesuai dengan ASTM E 320-79 dan metode penukar kation menggunakan zeolit Lampung. Proses pengendapan dilakukan dengan menggunakan serbuk CsNO3 sebagai senyawa pembawa (carier) dan pereaksi HClO4, sedangkan proses penukar kation dilakukan dengan penambahan zeolit Lampung. Tujuan penelitian adalah mendapatkan metode valid untuk pemisahan 137Cs dalam PEB U3Si2-Al pasca iradiasi, khususnya aspek pengaruh berat serbuk CsNO3 dan berat zeolit Lampung yang ditambahkan. Proses pengendapan isotop 137Cs dilakukan dengan memipet larutan PEB U3Si2-Al sebanyak 150 µL kemudian ditambahkan serbuk CsNO3 dengan variasi berat 500; 625; 700 ; dan 1000 mg serta 4 mL HClO4 dalam pengangas es selama 1 jam. Hasil proses pengendapan diperoleh endapan 137CsClO4yang terpisah dengan supernatan sebagai fasa cair.Sementara itu, proses penukar kation dilakukan dengan menambahkan zeolit Lampung variasi berat 700; 900; 1000 ; dan 1200 mg dengan pengadukan selama 1 jam. Hasil proses penukar kation diperoleh padatan 137Cs-zeolit dalam fasa padat dan isotop lainnya dalam fasa cair. Endapan 137CsClO4 dan padatan137Cs-zeolit serta supernatan diukur kandungan 137Cs menggunakan spektrometer-g. Hasil analisis menunjukkan bahwa berat CsNO3 yang paling banyak mengikat 137Cs terjadi pada penambahan CsNO3 seberat 700 mg yaitu sebesar 0,0472 µg, sedangkan penambahan zeolit Lampung yang optimal diperoleh pada berat 1000 mg hingga 1200 mg dengan kandungan isotop 137Cs dalam padatan 137Cs-zeolit diperoleh sebesar 0,0557 µg. Pemisahan isotop 137Cs menggunakan metode penukar kation dengan penambahan zeolit Lampung 1000 mg hingga 1200 mg mempunyai hasil lebih baik bila dibandingkan dengan metode pengendapan. Selain itu, pengerjaan dengan metode penukar kation lebih mudah serta lebih aman bila dibandingkan dengan metode pengendapan yang pengerjaannya harus dalam penggangas es (-4 ºC), menggunakan bahan kimia HClO4 dengan aceton dan etanol yang bersifat volatil dan eksotermik.Kata kunci: isotop 137Cs, zeolit, serbuk CsNO3, metode penukar kation dan pengendapanABSTRACTPRECIPITATION METHOD AND KATION EXCHANGE METHOD FOR CESIUM SEPARATION OF U3Si2-Al FUEL ELEMENT. 137Cs isotope was one of the fission products which could be used as a burn up monitor to study the performance of the fuel during irradiation in a reactor. For analyzed 137Cs isotope in post-irradiation U3Si2-Al fuel element plate (PEB), it was needed a valid method to obtain accurate data. Several methods could be used for 137Cs separation from U3Si2-Al PEB solution were precipitation method in CsClO4 salt form according to ASTM E 320-79 and cation exchange method using Lampung zeolite. The precipitation process was done using CsNO3 powder as a carrier substance and HClO4 reagent, while the cation exchange process was done by the addition of Lampung zeolite. The objective research was getting a valid method for 137Cs separation in post-irradiation U3Si2-Al PEB, especially for the aspects of CsNO3 powder weight influence and weight of zeolite Lampung was added. 137Cs isotope precipitation process was done by pipetting 150 mL U3Si2-Al PEB solution which was added to the 500; 625; 700; and 1000 mg weight variation CsNO3 powder and 4 mL HClO4 in ice media for 1 hour. The precipitation process results was obtained CsClO4 precipitate separated from the supernatant as a liquid phase. Mean while, the cation exchange process was done by adding 700; 900; 1000 and 1200 mg weight variation Lampung zeolite by shaking for 1 hour. The cation exchange process results was obtained 137Cs-zeolite in the solid phase and the other isotopes in the liquid phase. The137Cs content in 137CsClO4 precipitate,137Cs-zeolite solid phase and supernatant was measured using spectrometre-g. The analysis showed that the optimum weight of CsNO3 addition when most binding of 137Cs occurred was 700 mg equal to 0.0472 g 137Cs isotope, while the optimum weight addition of Lampung zeolite was 1000 mg until 1200 mg equal to 137Cs isotope content in137Cs-zeolite obtained was 0.0557 g. The 137Cs isotope separation process using both methods could be concluded that the cation exchange method using zeolite by the addition of 1000 mg Lampung zeolite until 1200 mg had better result than the precipitation method. The other advantages of this method were easier and saver than precipitation methods that the process should be in ice batch (-4oC), using chemicals HClO4, acetone and ethanol which had volatile and exothermic character.Keywords: 137Cs isotope, zeolite, CsNO3 powder, cation exchange and precipitation method
ANALISIS NIST SRM 1633B DAN SRM 1646A DENGAN METODE AAN DALAM RANGKA UJIBANDING ANTAR LABORATORIUM
Get PDFABSTRAK ANALISIS NIST SRM 1633B DAN SRM 1646 A DENGAN METODE AAN DALAM RANGKA UJIBANDING ANTAR LABORATORIUM. Dalam rangka mendapatkan hasil uji yang akurat dan valid, pimpinan laboratorium harus memiliki komitmen yang tinggi terkait dengan program jaminan mutu. Partisipasi pada kegiatan uji banding merupakan salah satu sarana untuk mengevaluasi dan mengAnalisis proses pengujian yang telah dilakukan dalam kaitannya dengan peningkatan kinerja laboratorium. Manajemen laboratorium telah mengikuti kegiatan uji banding dan melakukan evaluasi terhadap laporan hasil uji banding. Metode pengujian yang digunakan adalah metode Analisis aktivasi neutron (AAN). Pengujian dilakukan terhadap sampel A (NIST SRM 1633b Coal fly ash) dan sampel B (NIST SRM 1648a Estuari sediment). Evaluasi terhadap laporan hasil uji banding, menunjukkan bahwa beberapa unsur tersertifikasi seperti Fe, K, Na, Cr dan Mn diterima pada pengujian, tetapi ada unsur yang tidak diterima. Hasil Analisis unsur As dan Se dalam sampel diterima pada uji akurasi tetapi tidak diterima pada uji presisi. Konsentrasi beberapa unsur seperti Ta, Sc, Ce, dan Zn memiliki nilai rasio analis per sertifikat ada yang lebih besar dan ada yang lebih kecil dari nilai acuan (=satu), walaupun relatif deviasinya memiliki kisaran 0,0 – 8,9 %. Hal ini disebabkan karena pada pencacahan As dan Se, error pencacahan >10% sehingga memberi sumbangan yang cukup besar pada nilai ketidakpastiannya. Ketidak akuratan hasil ini juga disebabkan adanya interferensi pada line energi gamma untuk radionuklida tertentu dengan radionuklida yang lain yang diAnalisis. Berdasarkan evaluasi yang telah dilakukan terhadap hasil Analisis sampel dalam rangka kegiatan uji banding, maka tindakan perbaikan yang sebaiknya diambil untuk memperbaiki hasil pengujian adalah : dengan memperpanjang waktu pencacahan standar dan sampel sehingga error pencacahan 10%, so the uncertainty value of testing is high. The unaccurated result because of the existence of gamma rays interferences for certain radionuclide with the other. Based on evaluation has been done to the analysis result in order interlaboratory activity, the corrective action shall be taken to improve the quality of result testing is : the measurement of standard and sample should be longer, so that counting error below 10%, and also attention has to be paid for elements with gamma rays interferences, the corrective step should be taken on the quantitative analysis Key words : quality assurance, intercomparation, neutron activatio
PENGARUH IRADIASI-γ TERHADAP REGANGAN KISI DAN KONDUKTIVITAS IONIK PADA KOMPOSIT PADAT (LiI)0,5(Al2O3.4SiO2)0,5
Get PDFABSTRAK PENGARUH IRADIASI-γ TERHADAP REGANGAN KISI DAN KONDUKTIVITAS IONIK PADA KOMPOSIT PADAT (LiI)0,5(Al2O3.4SiO2)0,5. Komposit padat (LiI)0,5(Al2O3.4SiO2)0,5 telah dapat dibuat dengan pencampuran antara LiI dengan Al2O3.4SiO2. Komposit padat di pelet dengan ukuran diameter 1,5 cm dan tekanan 5000 psi. Kemudian komposit padat tersebut dilakukan iradiasi dengan dosis 100 kGy, 200 kGy, 300 kGy dan 400 kGy. Pengukuran struktur kristal dilakukan dengan teknik difraksi sinar-x. Dari pola difraksi sinar-x pada komposit (LiI)0,5(Al2O3.4SiO2)0,5 menunjukkan bahwa struktur yang terbentuk adalah campuran struktur LiI dan Al2O3.4SiO2. Regangan kisi komposit (LiI)0,5(Al2O3.4SiO2)0,5 menurun seiring dengan naiknya dosis radiasi. Pengukuran konduktivitas dilakukan dengan alat LCR pada kisaran frekuensi 0,1 Hz-100 kHz. Konduktivitas komposit (LiI)0,5(Al2O3.4SiO2)0,5 menurun seiring dengan naiknya dosis radiasi. Kata kunci: Elektrolit padat, iradiasi, difraksi sinar-x , konduktivitas. ABSTRACT EFFECT γ-RAY IRRADIATION IN THE LATTICE STRAIN AND IONIC CONDUCTIVITY AT SOLID COMPOSITE OF (LiI)0.5(Al2O3.4SiO2)0.5. The solid composite (LiI)0.5(Al2O3.4SiO2)0.5 has been prepared by solid reaction, by mixing of LiI with Al2O3.4SiO2 powders. The mixture was compacted with diameter 1.5 cm and pressure 5000 psi. The solid composite was irradiated with irradiation dosis 100 kGy, 200 kGy, 300 kGy and 400 kGy. The measurement of crystal structure was done by x-ray diffraction. Result from x-ray diffraction shows that the structure of (LiI)0.5(Al2O3.4SiO2)0.5 was a mixture structure of LiI and Al2O3.4SiO2. The lattice strain of composite (LiI)0.5(Al2O3.4SiO2)0.5 was decrease with increasing radiation doses. The conductivity of composite of (LiI)0.5(Al2O3.4SiO2)0.5 was measured by LCR at frequency between 0.1 Hz to 100 kHz. The result show that the conductivities of composite decrease with increasing radiation doses. Key word: Solid electrolyte, irradiation, x-ray diffraction, conductivity
ANALISIS KUALITATIF DENGAN MENGGUNAKAN TEKNIK DIFRAKSI SINAR X PADA PENAMBAHAN UNSUR Zr TERHADAP PEMBENTUKAN FASA PADUAN U-Zr
Get PDFAbstrak 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
PENENTUAN ISOTOP 137 Cs DAN UNSUR Cs DALAM LARUTAN AKTIF CsNO3
Get PDFABSTRAK Penentuan isotop 137Cs dan unsur Cs dalam larutan sampel standar aktif CsNO3 Telah dilakukan penelitian penentuan isotop 137Cs dan unsur Cs dalam larutan aktif CsNO3 dengan tujuan untuk identifikasi unsur Cs serta isotopnya yang terkandung dalam larutan yang diragukan komposisi atau labelnya. Aktivitas dan konsentrasi 137Cs dari larutan sampel standar aktif CsNO3 yang berada di Laboratorium Kimia Fisika di BPR, PTBN ditentukan dengan cara mengukur cacahan gamma dari isotop Cs menggunakan spectrometer-a, dan dengan penambahan 50 mg CsNO3 pro-analisa sebagai standar pembanding untuk medapatkan rekoveri unsur Cs dalam larutannya sesuai dengan metode standar ASTM E692–00 dan ASTM E320–79. Dari hasil kegiatan ini diharapkan komposisi larutan teridentifikasi secara jelas sehingga larutan aktif CsNO3 dapat dimanfaatkan untuk kegiatan selanjutnya. Prinsip dasar metode ini adalah pengendapan isotop 137Cs melalui Cs-carrier sebagai pembawa dalam proses pengendapan pada temperatur dibawah 4°C, sebagai CsClO4 dari reaksi CsNO3 dengan asam perkhlorat. Dari cara ini diduga rekoveri Cs dari larutan baku CsNO3 dapat diperoleh sempurna pada batas penyimpangan 10-16% berdasarkan perhitungan kelarutan CsClO4 yang pada temperatur 0°C adalah 8 mg/mL.[1] Nilai aktivitas 137Cs ditentukan dari pengukuran cacahan endapan CsClO4 menggunakan spektrometer-g. Hasil analisis menunjukkan bahwa rekoveri Cs sekitar 85,42 % dengan presisi metode 0,79 %, masih berada di antara batas penyimpangan yang dikehendaki. Rekoveri dan presisi metode tersebut juga di dalam batas nilai acuan dari ASTM yaitu antara 60-90%, sehingga hasil analisis tersebut dapat diterima. Hasil penentuan konsentrasi Cs-non aktif yang terkandung dalam larutan sampel standar aktif CsNO3 adalah 0,0817 g/mL atau 0,0782 g Cs/g-larutan, sedangkan isotop Cs yang ada dalam larutan tersebut hanya ada 137Cs dengan konsentrasi keaktifan 137Cs sebesar 607,00 ± 57,01 Bq/mL atau 650,13 ± 57,56 Bq/g larutan. Kata kunci : Penentuan isotop, pengendapan, spektrometri-a, 137Cs, CsClO4. ABSTRACT 137Cs AND Cs ELEMENT DETERMINATION IN ACTIVE CSNO3 SAMPLE STANDARD. The analyses of isotop Cs and Cs element in an unknown active solution of CsNO3 has been carried out with the main goal of identification of Cs element and that contained isotopes. The unknown active solution of CsNO3 was available in the Physical Chemistry Laboratory-Radiometalurgy Development Division (BPR)-at the Centre for Nuclear Fuel Technology (PTBN). The Cs isotope activity and Cs-non active concentration were determined by spectrometry-a and using Cs-carrier addition of 50 mg CsNO3 p.a. as a reference standard to recover Cs from the solution according to the standard methods of ASTM E692-00 and ASTM E320-79. From this analysis is expected that the Cs composition can be identified along with its concentration clearly for the other experimental usage. The principle of method is the Cs-isotope precipitation along with Cs-carrier at the temperature of 4°C as CsClO4 as a result of CsNO3 with perchloric acid reaction. The Cs precipitated from CsNO3 standard solution is hypothesized to be completely recovered within the discrepancies of 10-16% that is based on the CsClO4 solubility i.e. 8 mg/mL at temperature of 0°C. The 137Cs activity was determined using spectrometer-a by measuring of 137Cs counts in form of CsClO4 precipitate. The results showed that Cs recovery was 85.42% with the precision of method of 0.79% was appropriate within the expected discrepancies values. This value was also in agreement under the reference ASTM limit acceptable value which is 60% to 90%. The determination of unknown concentration of CsNO3 active solution results the Cs concentration is 0.0817g/mL or 0,0782 g of Cs/g-solution, and the 137Cs activity is 607,00± 57,01 Bq/mL or 650,13 ± 57,56 Bq/g of solution Key words: Isotope-137Cs, CsClO4, determination, precipitation