Urania Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir
Not a member yet
288 research outputs found
Sort by
STUDY ON CRITICALITY AND NEUTRONIC SAFETY PARAMETERS OF NUSCALE FUEL ASSEMBLY
Full text linkSTUDY ON CRITICALITY AND NEUTRONIC SAFETY PARAMETERS OF NUSCALE FUEL ASSEMBLY. NuScale, a typical Pressurized Water Reactor (PWR) Small Modular Reactors (SMRs), offers a new opportunity for the future of nuclear industry. With 160 MW thermal power, NuScale has several advantages such as flexibility due to its modularity in construction. This work is focused on the study of criticality and neutronic safety parameters of NuScale fuel assembly using MCNP6 code and ENDF/B-VII library. The calculation results shows that criticality of fuel assembly type D is the highest among other assembly types because it has a fuel pin with pure UO2 without Gd2O3 concentration. The Doppler temperature coefficient (DTC) of fuel assembly type C is the most negative among other assemblies due to Doppler broadening effect on resonance region of capture cross section of 238U which is the highest concentration. The moderator temperature coefficient (MTC) of fuel assembly type D is the most negative among the other assembly types. The effective delayed neutron fraction (βeff) does not reflect a consistent trend among fuel assembly types. Fuel assembly type D shows the highest prompt neutron lifetime (ℓ) while the highest neutron generation time (Ʌ) is shown in assembly type C. It can be concluded that this study provides adequate results that can be used as a first step to carry out the neutronic computation and analysis of the NuScale full core.Keywords: Criticality, safety parameters, NuScale fuel assembly, MCNP6, ENDF/B-VII.
PERILAKU TARIK DAN STRUKTUR MIKRO BAJA TAHAN KARAT AISI 304 PASCA PERLAKUAN PANAS PADA DAERAH SENSITISASI 600 – 700 °C
Full text linkPERILAKU TARIK DAN STRUKTUR MIKRO BAJA TAHAN KARAT AISI 304 PASCA PERLAKUAN PANAS PADA DAERAH SENSITISASI 600 – 700 °C. Baja tahan karat AISI 304 digunakan sebagai komponen struktur reaktor daya tipe LWR. Dalam pembuatan komponen struktur, kualitas sambungan lasan SS 304 ditentukan oleh proses pendinginan dari temperatur austenit ke sensitisasi. Tujuan penelitian adalah mengetahui karakter kekuatan tarik, kekerasan dan struktur mikro SS 304 pada daerah sensitisasi 600-700 °C. Metoda penelitian yang digunakan adalah pengujian komposisi kimia, tarik, kekerasan, dan struktur mikro yang mengacu pada ASTM. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kekuatan tarik SS 304 pasca perlakuan sensitisasi pada (600 °C, 30- 60 menit) dan (700 °C, 30-90 menit) relatif sama dan lebih rendah dibandingkan tanpa perlakuan panas, sedangkan pada (600 °C, 90 menit) relatif sama dengan sampel tanpa perlakuan panas. Struktur mikro SS 304 terdiri atas fasa ferit-d dan austenit serta presipitat khrom karbida. Kuantitas presipitat di batas butir menurun dengan bertambahnya temperatur dan waktu penahanan. Kekerasan pasca perlakuan sensitisasi pada 600 - 700°C relatif sama di base metal, dekat patahan dan daerah patahan. Ketangguhan retak terbaik diperoleh pada sampel SS 304 dengan perlakuan (700 °C, 90 menit).Kata kunci: baja tahan karat, sensitisasi, kekuatan tarik, kekerasan, struktur mikro, presipitat
PENGARUH ROL DINGIN TERHADAP SIFAT MEKANIK MATERIAL AL 6061-T6
No full textPENGARUH PROSES PENGEROLAN DINGIN TERHADAP SIFAT MEKANIK MATERIAL AL 6061-T6. Proses pembuatan pelat tutup dan pelat bingkai untuk pelat elemen bakar reaktor G.A. Siwabessy dilakukan dengan cara dirol dingin, sehingga dicapai ketebalan yang diinginkan. Pada penelitian sebelumnya, proses pengerolan dingin pada material AlMg2 menyebabkan perubahan sifat mekanik, dimana material menjadi lebih ulet dan kekuatan tariknya menurun. Pada bahan bakar densitas tinggi, material kelongsong Al 6061-T6 akan digunakan untuk menggantikan material kelongsong sebelumnya, yaitu AlMg2. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui perubahan sifat mekanik dari material Al 6061-T6 hasil pengerolan. Untuk melihat perubahan sifat mekanik yang terjadi, dilakukan uji tarik, pengamatan mikrostruktur dan struktur kristal. Hasil uji tarik menunjukkan bahwa kekuatan tarik, modulus elastis dan kekuatan luluh cenderung naik seiring dengan besarnya derajat reduksi ketebalan. Meskipun demikian, kekuatan luluh dari hasil pengujian cukup rendah. Rasio antara kekuatan luluh dan kekuatan tariknya hanya 0,7. Dari hasil pemindaian menggunakan difraksi sinar-X diketahui bahwa proses pengerolan dapat menyebabkan penghalusan ukuran kristalit. Kesimpulan dari penelitian ini secara umum adalah proses pengerolan dapat meningkatkan sifat mekanik material Al 6061-T6.Kata kunci: Pengerolan dingin, sifat mekanik, Al 6061-T6, kekuatan tarik, modulus elastis
KOMPOSISI, STRUKTUR DAN DENSITAS PADUAN U-7Mo-xSi
Full text linkKOMPOSISI, STRUKTUR DAN DENSITAS PADUAN U-7Mo-xSi. Struktural paduan U-7Mo-xSi (x= 1, 2, dan 3%) dipelajari dalam rangka mendapatkan paduan uranium baru yang cocok digunakan sebagai kandidat bahan bakar reaktor riset densitas uranium tinggi. Paduan U-7Mo-xSi dibuat dengan teknik peleburan menggunakan tungku busur listrik, dan pengujian meliputi analisis komposisi kimia, densitas, kekerasan dan struktural fasa yang terdapat di dalamnya. Data uji menunjukkan bahwa dengan kenaikan kadar Si di dalam paduan U-7Mo-xSi kadar U dan densitas menurun dan kekerasanya meningkat. Pola difraksi Sinar-X paduan U-7Mo-xSi dideteksi dari sudut difraksi 25° hingga 95°, teramati adanya fasa U-γ, U3Si2, dan U3Si2Mo. Makin tinggi kadar Si, fasa U3Si2 yang terbentuk semakin banyak dan kekerasannya meningkat karena semakin banyak terbentuknya ikatan antara Si dan Si.Kata kunci: Paduan U-7Mo-xSi, bahan bakar nuklir densitas tinggi, komposisi, struktur, densitas
KARAKTERISASI TERMAL PEB U-7Mo/Al SEBAGAI BAHAN BAKAR REAKTOR RISET
Full text linkKARAKTERISASI TERMAL PEB U-7Mo/Al SEBAGAI BAHAN BAKAR REAKTOR RISET. Bahan bakar berbasis UMo/Al merupakan kandidat bahan bakar reaktor riset dan sebagai alternatif pengganti bahan bakar U3Si2/Al. Hal ini disebabkan karena paduan UMo/Al memiliki densitas uranium yang lebih tinggi yaitu sekitar 16,4 g/cm3 dibandingkan dengan U3Si2/Al sebesar 12,2 g/cm3. Selain itu, paduan UMo mempunyai tampang lintang serapan neutron rendah dan proses olah ulang relatif mudah. Paduan U-7Mo/Al mampu mempertahankan fasa γ-U selama proses iradiasi, sehingga stabilitas bahan bakar di dalam reaktor tetap terjaga. Paduan U-7Mo telah difabrikasi menjadi mini pelat PEB U-7Mo/Al. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui karakteristik termal dari PEB U-7Mo/Al sebagai masukan kepada fabrikator bahan bakar reaktor riset dalam pembuatan bahan bakar berbasis UMo/Al. Karakterisasi termal dilakukan terhadap logam uranium, molybdenum, paduan UMo dan PEB U-7Mo/Al mengguakan Differential Scanning Calorimetry (DSC) Setaram. Hasil karakterisasi termal menunjukan bahwa PEB U-7Mo/Al stabil terhadap termal hingga 600 °C, karena pada temperatur 632,962 °C PEB U-7Mo/Al telah mengalami reaksi termokimia endotermik dengan DH= 144,318 J/g. Pada 656,186 ºC terjadi peleburan matriks Al dan kelongsong AlMg2 dalam PEB U-7Mo/Al dengan DH = 144,318 J/g. Pada temperatur 952,810 ºC hingga 1106,050 ºC, lelehan matriks Al berdifusi dengan UMo membentuk senyawa U(Mo,Al)x metastabil dan pemanasan hingga temperatur hingga 1211,760 ºC terbentuk layer UAlx (UAl2, UAl3 dan UAl4) dengan DH= –22,721 J/g. Kata kunci: Sifat termal, DSC, PEB UMo/Al, reaktor riset.
THE EFFECT OF ANNEALING AND COLD FORGING ON MICROSTRUCTURE AND HARDNESS PROPERTIES OF Al-SiC COMPOSITE : A PRELIMINARY STUDY
Full text linkTHE EFFECT OF ANNEALING AND COLD FORGING ON MICROSTRUCTURE AND HARDNESS PROPERTIES OF AL-SIC COMPOSITE: A PRELIMINARY STUDY. Aluminium Metal Matrix Composites (AMMCs) are one of the exciting materials that have an extensive function in various applications. By utilizing reinforcement in the fabrication process, Al composites can produce superior properties such as high strength, good fracture resistance, and of course, lightweight. Therefore, many studies are interested in revealing the characteristics of Al composite materials through various methods and variations of reinforcement. This research is a preliminary study with a scope of work, including observing the effects of annealing and cold forging processes on the microstructure morphology and hardness properties of SiC nano-ceramic reinforced Al composites. The aluminium used in this study is a 7xxx series aluminium alloy. The fabrication process was carried out by stir-squeeze casting method. Microstructure analysis was conducted by optical microscopy and Scanning Electron Microscopy (SEM) equipped with Emission Dispersion Spectroscopy (EDS). The hardness properties of the Al-SiC composite were examined by micro Vickers hardness testing. This research reported that the annealing process influences the grain refinement and hardness properties of the Al-SiC composite. The sample experienced to cold forging has to improve the hardness value. Increasing hardness by forging after anneal may introduce due to the grain compression effect of the dislocation mechanism. Comprehensive research is required to find out other potentials of Al-SiC composite materials. Keywords: Al-SiC composite, annealing temperature, cold forging, hardness, microstructure
PENGARUH DISTRIBUSI UKURAN SERBUK UO2 PENGAYAAN 2%–5% PADA DENSITAS PELET UO2
Full text linkPENGARUH DISTRIBUSI UKURAN SERBUK UO2 PENGAYAAN 2%–5% PADA DENSITAS PELET UO2. Telah dilakukan studi fabrikasi pelet UO2 sinter menggunakan serbuk UO2 pengayaan 2%, 3%, 4% dan 5% untuk mendapatkan pelet UO2 dengan densitas yang memenuhi syarat sebagai bahan bakar PWR melalui proses kompaksi dan penyinteran. Sepanjang pengetahuan penulis, tidak ada publikasi penelitian tentang hubungan distribusi ukuran serbuk dengan densitas pelet UO2 pada rentang ukuran serbuk yang dipelajari pada penelitian ini. Untuk itu, melalui penelitian distribusi ukuran serbuk UO2 dan fraksi berat masing–masing rentang ukuran serbuk dan pengaruhnya terhadap densitas pelet UO2 akan diperoleh sifat mampu kompak dan mampu sinter masing–masing serbuk UO2 melalui pengukuran densitas pelet mentah dan pelet sinternya. Penelitian ini diawali dengan proses ayak serbuk UO2 umpan untuk mendapatkan data distribusi ukuran serbuk beserta fraksi beratnya, dilanjutkan dengan pengukuran densitas curah dan densitas ketuk. Masing–masing serbuk dengan distribusi ukuran dan fraksi beratnya langsung dikompaksi menjadi pelet mentah dengan variasi tekanan 2, 3 dan 4 ton/cm2, kemudian disinter pada temperatur 1700 °C selama 3 jam. Hasil pengayakan memberikan data bahwa serbuk UO2 pengayaan 2% dan 4% mempunyai distribusi ukuran serbuk monomodal sementara serbuk UO2 pengayaan 3% dan 5% dengan trimodal. Densitas pelet hasil kompaksi serbuk UO2 pengayaan 2%, 3%, 4% dan 5% pada tekanan kompaksi tertinggi berturut–turut sebesar 54,30%TD, 53,19%TD, 52,45%TD dan 52,33%TD. Densitas pelet sinter dari serbuk UO2 pengayaan 2% dan 5% masing–masing berada pada kisaran (91,13 – 91,70) %TD dan (75,33–77,57) %TD sementara pelet sinter pengayaan 3% dan 4% semuanya retak/pecah sehingga densitas tidak dapat diukur. Berdasarkan data densitas pelet disimpulkan bahwa serbuk UO2 pengayaan 2% dengan distribusi ukuran monomodal yang didominasi serbuk berukuran halus yang lebih kecil 75 µm mempunyai mampu kompak dan mampu sinter yang lebih baik dari serbuk lainnya. Penelitian ini perlu dilanjutkan untuk mengetahui lebih jauh berkaitan pemilihan distribusi ukuran serbuk UO2 umpan dengan fraksi beratnya sebagai umpan proses kompaksi dalam upaya mendapatkan pelet UO2 sinter dengan densitas lebih tinggi yang memenuhi persyaratan sebagai bahan bakar PLTN tipe PWR.Kata kunci: Pelet UO2 PWR, distribusi ukuran serbuk, densitas, kompaksi, penyinteran
PENENTUAN RECOVERY NEODYMIUM DAN CERIUM PADA PROSES PEMISAHAN ISOTOP DARI SIMULASI PEB U3Si2/Al PRA IRADIASI
Full text linkPENENTUAN RECOVERY NEODYMIUM DAN CERIUM PADA PROSES PEMISAHAN ISOTOP DARI SIMULASI PEB U3SI2/Al PRA IRADIASI. Neodymium (Nd) merupakan salah satu isotop hasil fisi yang digunakan sebagai indikator burnup bahan bakar nuklir karena isotop Nd merupakan hasil fisi yang stabil, mempunyai yield yang cukup besar, tidak mudah menguap dan mempunyai tampang lintang penangkap neutron yang rendah. Penentuan burnup menggunakan isotop Nd ini dapat mendukung dan memverifikasi hasil penentuan burnup yang telah dilakukan sebelumnya yaitu menggunakan isotop Cs, U dan Pu. Penentuan burnup menggunakan isotop Nd dilakukan secara merusak (Destructive Test, DT) berdasarkan kepada penentuan isotop spesifik yang dilakukan secara fisikokima menggunakan peralatan spektrometer massa. Berdasarkan metode ASTM E 321-69 untuk melakukan analisis isotop Nd diperlukan pemisahan Nd dari Ce karena Isotop 142Ce mengganggu pengukuran 142Nd yang disebabkan oleh sifat isobar kedua isotop tersebut. Fenomena ini akan mempengaruhi hasil perhitungan burnup.. Selain hal tersebut, keberadaaan isotop Nd dalam bahan bakar PEB U3Si2/AL masih bercampur dengan isotop hasil fisi lainnya seperti isotop 235U, 239Pu, 148Nd, 137Cs, 152Eu, 90Sr,143Ce,103Ru, 95Zr, dan 95Nb. Oleh karena itu untuk memperoleh nilai yang akurat sebagai indikator burnup maka isotop-isotop tersebut harus dipisahkan. Sebelum dilakukan pemisahan isotop Nd dan Ce maka dilakukan beberapa tahap proses pemisahan isotop Cs (137Cs,134Cs), isotop U (234U, 235U,236U,238U), isotop Pu (239Pu, 238Pu) dan isotop-isotop lainnya (152Eu, 90Sr, 103Ru, 95Zr, dan 95Nb). Penentuan recovery ini bertujuan untuk mengetahui jumlah Nd dan Ce pada setiap tahapan proses pemisahan terhadap isotop-isotop lain, sebelum sampai pada tahap pemisahan Nd dan Ce. Penentuan recovery dilakukan secara simulasi terhadap larutan PEB U3Si2/Al pra iradiasi yang ditambah larutan standar Cs, U, Nd dan Ce. Hasil recovery Nd dan Ce yang diperoleh dari tahapan proses pemisahan Cs menggunakan zeolit masing-masing sebesar 69,91% dan 64,42%, sedangkan hasil recovery Nd dan Ce pada tahapan proses pemisahan Pu dan U diperoleh sangat baik yaitu mendekati nilai 100%. Recovery Nd dan Ce ini selanjutnya digunakan sebagai koreksi pada perhitungan pemisahan Nd dan Ce dari larutan PEB, yang akan menjadi acuan dalam penentuan burnup bahan bakar PEB U3Si2/Al menggunakan indikator Nd.Kata kunci: Nd recovery, Ce recovery, indikator burnup, PEB U3Si2/A
PENENTUAN UMUR YELLOW CAKE SECARA RADIOKRONOMETRI
Full text linkPENENTUAN UMUR YELLOW CAKE SECARA RADIOKRONOMETRI. Penentuan umur yellow cake secara radiokronometri telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan mendapatkan data umur yellow cake pada penyusunan basis data perpustakaan forensik nuklir. Radiokronometer yang digunakan yaitu 228Th/232Th. 232Th merupakan thorium yang secara alami terdapat dalam yellow cake dan telah mencapai kesetimbangan peluruhan menjadi 228Th, namun pada proses produksi yellow cake kesetimbangannya terganggu sehingga waktu dinolkan kembali. Sampel uji yaitu yellow cake Cogema, hasil tambang PTBGN di Kalan dan hasil samping produk pabrik Petrokimia Gresik. Tahapan yang dilakukan yaitu pelarutan sampel, pemisahan thorium dari uranium dengan metode kromatografi pertukaran kation menggunakan resin dowex 50W-X8, elektrodeposisi thorium dan analisis isotop menggunakan spektrometer alfa. Penentuan umur dilakukan dengan perhitungan rasio aktivitas 228Th/232Th dan iterasi rumus peluruhan. Berdasarkan hasil analisis isotop 228Th dan 232Th menggunakan spektrometer alfa dan hasil perhitungan umur, yellow cake Cogema tidak dapat ditentukan umurnya karena tidak mengandung 232Th. Diperoleh nilai umur yellow cake Petrokimia Gresik yaitu 9,90 tahun dengan bias 20,35 tahun dan nilai umur yellow cake PTBGN yaitu 12,85 tahun dengan bias >20,15 tahun dibandingkan dengan perkiraan waktu produksi yang diketahui. Bias yang diperoleh lebih tinggi jika dibandingkan dengan hasil penentuan umur yellow cake menggunakan radiokronometer 228Th/232Th oleh peneliti sebelumnya yaitu dengan bias kurang dari 10 tahun.Kata kunci: Yellow Cake, Thorium, Radiokronometri
KETAHANAN MULUR BAJA SUS 304 HASIL PELAPISAN METAL MATRIX COMPOSITE NiCr+ Cr3C2 DENGAN METODA HVOF
Full text linkKETAHANAN MULUR DAN OKSIDASI SIKLIK BAJA SUS 304 HASIL PELAPISAN METAL MATRIX COMPOSITE NiCr+Cr3C2 DENGAN METODA HVOF. Telah dilakukan proses deposisi Metal Matrix Composite coating 60% NiCr + 30% Cr3C2+ 10% Al2O3 dan 60% NiCr + 40% Cr3C2 dengan menggunakan teknik High Velocity Oxygen Fuel (HVOF) Thermal Spray Coating, pada permukaan baja SUS 304. Tujuan pelapisan untuk meningkatkan ketahanan mulur dan oksidasi siklik dalam aplikasi pipa boiler tubes PLTU. Pengujian creep telah dilakukan pada temperatur 550oC dengan pembebanan sebesar 0.4 σy dan 0.6 σy (yield strength) selama 30240 menit (21 hari). Pengujian oksidasi siklik dengan variasi temperatur 600oC, 700oC dan 800oC selama 1 jam dalam tubes furnace dan pendinginan diluar selama 15 menit dalam 1 siklus dan di lakukan sebanyak 5 siklus. Spesimen coating Metal Matrix Composite (MMC) 3 komponen merupakan coating yang rekomendasikan dalam aplikasi pipa boiler tubes PLTU merupakan laju mulur yang paling rendah sebesar 0.000148917%/jam. Spesimen coating MMC 3 komponen pada temperatur 600oC memiliki perubahan berat oksida, ketebalan coating, dan senyawa oksida yang terbentuk paling rendah.Kata kunci: SUS 304, HVOF Thermal Spray Coating, Metal Matrix Composite, ketahanan mulur, oksidasi siklik