Urania Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir
Not a member yet
288 research outputs found
Sort by
KARAKTERISASI MIKROSTRUKTUR, KEKERASAN, KOMPOSISI KIMIA DAN STRUKTUR KRISTAL LAPISAN PADA PERMUKAAN BAJA
Full text linkKARAKTERISASI MIKROSTRUKTUR, KEKERASAN, KOMPOSISI KIMIA DAN STRUKTUR KRISTAL LAPISAN PADA PERMUKAAN BAJA. Baja dan paduannya digunakan sebagai bahan struktur komponen reaktor nuklir dan peralatan dukung fasilitas hot cell. Selama pengoperasian reaktor nuklir atau fasilitas hot cell, bahan struktur mengalami tegangan tarik, tekan, dan gesek dalam lingkungan radiasi tinggi sehingga dapat menurunkan umur komponen. Salah satu solusi yang digunakan adalah pelapisan permukaan baja dengan bahan pelapis yang mempunyai kekerasan, ketahanan korosi dan aus tinggi. Penelitian ini mempunyai tujuan untuk mendapatkan karakter mikrostruktur, ketebalan, kekerasan, komposisi kimia dan struktur kristal lapisan pada permukaan baja. Metode yang digunakan adalah pengamatan mikrostruktur menggunakan mikroskop optik, kekerasan dengan Vickers microhardness tester, komposisi kimia dengan spark spectrometer dan struktur lapisan permukaan baja dengan difraktometer sinar-X (XRD). Hasil penelitian menunjukkan bahwa mikrostruktur base metal terdiri dari butiran ekuiaksial halus dengan fasa ferit dan perlit, antarmuka logam-lapisan terlihat jelas, serta lapisan kompak dan homogen dengan ketebalan rerata 624,071 μm. Kekerasan lapisan adalah 943 VHN. Dari komposisi kimia diketahui base metal adalah baja karbon S45C, sedangkan lapisan permukaan berupa senyawa stabil khrom oksida (Cr2O3) dengan struktur kristal heksagonal. Kata kunci: lapisan permukaan, baja, mikrostruktur, kekerasan, komposisi kimia, struktur kristal
Perilaku Elektrokimia Baja Tahan Karat SS 316 Dalam Media Nano Fluida
Full text linkPERILAKU ELEKTROKIMIA BAJA TAHAN KARAT SS 316 DALAM MEDIA NANO FLUIDA. Korosi merupakan permasalahan umum yang sering terjadi pada logam dan paduannya. Metode pengujian secara elektrokimia merupakan salah satu metode yang tepat untuk mempelajari korosi logam dan paduannya dalam lingkungan tertentu. Pada penelitian ini dilakukan evaluasi baja tahan karat SS 316 dalam media air demin dan nano fluida yang mengandung partikel nano ZrO2 dengan metode elektrokimia. Potensial korosi, polarisasi Tafel, dan Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) digunakan untuk mempelajari perilaku elektrokimia baja tahan karat SS 316 dalam media air demin dan nano fluida dengan variasi waktu perendaman selama 10, 60 dan 120 menit. Hasil pengukuran terhadap potensial korosi baja tahan karat SS 316 dalam media air demin dan nanofluid menunjukkan peningkatan seiring dengan bertambahnya waktu perendaman. Hasil pengukuran konstanta Tafel anodik pada baja tahan karat SS 316 dalam media air demin dan nano fluida menunjukkan bahwa nilai konstanta Tafel naik dengan dengan bertambahnya waktu perendaman. Hasil analisis polarisasi Tafel ditunjukkan bahwa laju korosi baja tahan karat SS 316 dalam media air demin dan nanofluid tidak terlihat perbedaan yang berarti dan laju korosi cenderung turun seiring dengan bertambahnya waktu perendaman. Hasil analsis dengan EIS pada baja tahan karat SS 316 menunjukkan bahwa nilai impedance yang tinggi dalam media nano fluida sehingga memiliki laju korosi yang rendah bila dibandingkan dalam media air demin. Analisis dengan difraksi sinar X (X-RD) menunjukkan bahwa fasa utama pada baja tahan karat SS 316 hasil pengujian korosi dalam media air demin dan nano fluida adalah γ-austenit. Baja tahan karat SS 316 mempunyai ketahanan korosi yang tinggi dalam media air demin dan nano fluida dengan laju korosi di bawah 1 MPY.Kata kunci: SS 316, korosi, ZrO2, nano fluida, metode EI
PEMODELAN DAN SIMULASI KINERJA PIN UJI BAHAN BAKAR PWR DENGAN UO2 DIPERKAYA
Full text linkPEMODELAN DAN SIMULASI KINERJA PIN UJI BAHAN BAKAR PWR DENGAN UO2 DIPERKAYA. Pemodelan dan simulasi pin uji bahan bakar PWR telah dilakukan menggunakan kode komputer termomekanik FEMAXI-6. Simulasi dilakukan untuk memprediksi kinerja pin uji dengan variasi pengayaan pelet UO2. Dari simulasi ini diharapkan akan diperoleh data mengenai pengaruh tingkat pengayaan bahan bakar, fluks netron yang diterima pin uji, durasi iradiasi dan tingkat pencapaian burn-up pada awal terjadinya kontak antara pelet UO2 dengan kelongsong zircaloy (pellet cladding mechanical interaction, PCMI) pada pin uji. Data tersebut selanjutnya akan digunakan sebagai panduan pada perencanaan eksperimen iradiasi di reaktor RSG GAS Batan Serpong. Data masukan yang diterima kode FEMAXI-6 adalah geometri dan jenis material yang akan diiradiasi serta parameter kondisi iradiasi seperti flux neutron atau linear heat rate. Selanjutnya dilakukan perhitungan perpindahan panas, distribusi temperatur, lepasan gas hasil fisi serta tekanan di dalam pin bahan bakar untuk seluruh panjang bahan-bakar dalam pin uji. Distribusi temperatur yang dihasilkan dari modul analisis termal digunakan pada modul analisis mekanik rinci (PCMI, lebar gap). Hasil simulasi menunjukan kecenderungan bahwa semakin besar tingkat pengayaan uranium dalam pelet UO2, semakin cepat kontak pelet-kelongsong terjadi pada penggunaan tingkat pembangkitan daya yang relatif sama, tetapi dengan masukan Linear Heat Rate yang tinggi. PCMI belum terjadi pada iradiasi uranium alam untuk pencapaian 100% burn-up dengan daya penuh sedangkan pada pelet UO2 diperkaya 5%, PCMI telah terjadi pada 900 jam iradiasi meskipun tingkat dayanya sudah diturunkan menjadi separuhnya dengan pencapaian burn-up sekitar 4%.Kata kunci: PRTF, simulasi, pin PWR, FEMAXI, unjuk kerja
PERCOBAAN PEMBUATAN PELAT ELEMEN BAKAR U-7Mo-xSi/Al DALAM UKURAN MINI
Full text linkPERCOBAAN PEMBUATAN PELAT ELEMEN BAKAR U-7Mo-xSi/Al DALAM UKURAN MINI. Penelitian pembuatan pelat elemen bakar mini U-7Mo-xSi/Al dalam rangka pengembangan bahan bakar dispersi densitas uranium tinggi. Tujuan penelitian adalah untuk mendapatkan parameter proses yang tepat sehingga diperoleh produk pelat elemen bakar mini U-7Mo-xSi/Al yang memenuhi spesifikasi. Alur proses dimulai dari pembuatan paduan U-7Mo-xSi (x= 1%, 2%, dan 3%) menggunakan uranium deplesi dan dilanjutkan pembuatan serbuk U-7Mo-xSi, inti elemen bakar U-7Mo-xSi/Al, dan pelat elemen bakar U-7Mo-xSi/Al. Untuk mengetahui kualitas maka selama proses berlangsung diikuti analisis/pengujian yang meliputi bahan baku, dan produk dari setiap akhir tahapan proses dengan jenis uji sesuai yang diterapkan pada proses pembuatan bahan bakar tipe pelat. Produk ingot paduan U-7Mo-xSi, serbuk U-7Mo-xSi, dan IEB U-7Mo-xSi/Al cukup baik dan memenuhi spesifikasi sehingga hal ini menunjukkan bahwa parameter proses yang diterapkan sudah sesuai, namun untuk pelat elemen bakar yang dihasilkan belum memenuhi persyaratan terutama ketebalan kelongsongnya masih terdapat beberapa titik pengukuran yang ketebalannya <0,25 mm. Untuk mendapatkan ketebalan kelongsong sebagamana yang dipersyaratakan tersebut perlu dilakukan pengulangan dengan mencoba parameter pengerolan yang lain atau mengganti material kelongsong yang memiliki kekerasan yang lebih tinggi. Kata kunci: Bahan bakar paduan U-7Mo-xSi, densitas uranium tinggi, reaktor riset
Ketahanan Oksidasi Zirkaloy-4 yang Dipadu dengan Yttrium Pada Suhu Tinggi
No full textKETAHANAN OKSIDASI ZIRCALOY-4 YANG DIPADU DENGAN YTTRIUM PADA TEMPERATUR TINGGI. Yttrium merupakan salah satu logam unsur tanah jarang yang digunakan untuk memperbaiki sifat logam. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan Yttrium terhadap ketahanan oksidasi paduan zirkonium-4 pada temperatur tinggi dengan menggunakan metode oksidasi isothermal pada temperatur 900 °C dan 1000 °C. Penelitian ini dilakukan dengan tiga (3) variasi konsentrasi yttrium yaitu 0 % berat, 0,5 % berat dan 1 % berat dan sebagai pemadu pada zircaloy-4 (Zr, Sn, Fe, dan Cr). Proses oksidasi isotermal dilakukan pada temperatur 900 °C dan 1000 °C dengan waktu pemanasan 9 jam terhadap sampel as cast di dalam tungku tabung. Sampel zircaloy-4 yang telah dioksidasi kemudian dilakukan pengujian meliputi metalografi, kekerasan, X-Ray Difraction (XRD) dan pengukuran ketebalan oksida. Hasil pengujian menunjukkan bahwa kandungan variasi yttrium tidak mempengaruhi nilai kekerasan yang berarti. Semakin besar kandungan yttrium yang ditambahkan mengakibatkan nilai kekerasan semakin menurun, namun penambahan unsur yttrium dapat mempengaruhi ketahanan oksidasi pada temperatur tinggi yang ditunjukkan oleh perubahan grafik ketebalan oksida serta morfologi permukaan oksidasi dari setiap sampel yang dianalisis.Kata Kunci : zircaloy-4, oksidasi isotermal, variasi yttrium
PENGARUH TOOL ROTATION SPEED TERHADAP SIFAT MEKANIK SAMBUNGAN ALUMINIUM PADUAN 6061-T6 PADA PROSES FRICTION STIR WELDING
Full text linkPENGARUH TOOL ROTATION SPEED TERHADAP SIFAT MEKANIK SAMBUNGAN ALUMINIUM PADUAN 6061 T6 PADA PROSES FRICTION STIR WELDING. Pengelasan aduk tekan merupakan proses pengelasan yang baru dikembangkan pada tahun 1991, hingga saat ini berbagai penelitian terus dilakukan untuk menemukan parameter yang dapat menghasilkan sambungan las yang optimum sebagai alternatif proses pengelasan fusi yang masih memiliki beberapa kekurangan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kecepatan putar tool yang menjadi salah satu parameter penting dalam friction stir welding pada pelat aluminium paduan 6061-T6 dengan tebal 6 mm terhadap sifat mekanik sambungan las, dengan variasi kecepatan putar yang digunakan 910 rpm, 1175 rpm, 1555 rpm, 1700 rpm dan 2000 rpm untuk mendapatkan parameter yang optimum. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan didapatkan hasil bahwa sambungan las dengan kecepatan putaran 910 rpm, 1175 rpm dan 1555 rpm tidak terdapat cacat dan memenuhi kriteria sambungan las berdasarkan standar AWS D17.3 sedangkan sambungan las yang memiliki sifat mekanik yang paling optimum yaitu sambungan las dengan kecepatan putar tool 910 rpm karena pengkasaran butir dan larutnya presipitat tidak terlalu signifikan dibandingkan dengan kecepatan putaran lainnya.Kata kunci: Pengelasan aduk tekan, pengelasan fusi, kecepatan putar, tool, aluminium paduan 6061-T6
ADSORPTION OF URANIUM SIMULATION WASTE USING BENTONITE:TITANIUM DIOXIDE
Full text linkADSORPTION OF URANIUM SIMULATION WASTE USING BENTONITE TANIUM DIOXIDE. Bentonite is a clay material of high surface area that have galleries within its structure. Bentonite that is modified with TiO2 will have high adsorption capability. In this study, natural bentonite and bentonite:TiO2 were characterized with FTIR, XRD and BET instruments to determine functional group, basal spacing, and specific surface area. This study also investigates the adsorption of bentonite:TiO2 in various environmental factors, such as pH (pH 1, 3, 5, and 8), contact time (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 90, and 120 min), and initial uranium concentration (20, 40, 60, 80 ppm), and their influences on adsorption capacity, and determine the kinetics equation and adsorption isotherm. Based on FTIR analysis, a decrease in the band of O-H bond from water molecule was observed, which indicates the presence of TiO2 in bentonite interlayer structure. The XRD characterization of bentonite:TiO2 does not show diffraction peak in 001 plane. This is due to delamination of bentonite interlayer structure. Delamination is caused by the presence of TiO2 in large quantities, thus damaging the bentonite interlayer structure into irregular sheets. Bentonite as sheets will cause the basal spacing to increase and it is anticipated that XRD will find it difficult in detecting the 001 plane at a low 2 theta angle. The surface area of bentonite:TiO2 has increased by 12.04 m2/g. The maximum adsorption capacity of U(VI) took place at pH 5.0 for 70 minutes contact time and uranium concentration of 60 ppm. In this study, the adsorption kinetic and adsorption isotherm are pseudo second-order kinetic and Langmuir isotherm. The kinetic constant and maximum adsorption capacity of bentonite:TiO2 are 0.075 g/mg.min and 5.848 mg/g respectively.Keywords: Bentonite, TiO2, Adsorption, Uraniu
OPTIMASI PARAMETER PEMISAHAN Zr DALAM PEB U3Si2/Al PRA IRADIASI MENGGUNAKAN METODE KROMATOGRAFI PENUKAR ANION
Full text linkOPTIMASI PARAMETER PEMISAHAN Zr DALAM PEB U3Si2/Al PRA IRADIASI MENGGUNAKAN METODE KROMATOGRAFI PENUKAR ANION. Telah dilakukan optimasi parameter pemisahan zirconium dalam larutan PEB U3Si2/Al pra iradiasi menggunakan metode kromatografi penukar anion dan analisisnya menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Zirconium merupakan salah satu isotop yang dapat digunakan untuk penentuan burn-updalam bahan bakar, untuk mendapatkan hasil zirconium yang optimal perlu dipelajari parameter-parameter yang mempengaruhi terhadap pengukuran. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan parameter optimal pemisahan zirconium dalam bahan standar maupun larutan PEB U3Si2/Al pra iradiasi menggunakan metode kromatografi penukar anion. Optimasi parameter pemisahan Zr dengan metode kromatografi penukar anion dilakukan menggunakan resin Dowex 1x-8 dengan variasi berat 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 dan 2,5 g, keasaman umpan H2SO41; 2; 3; 4;5 dan 6M, konsentrasi umpan standar Zr dengan 50; 100 ; 150, dan 200 ppm dan kecepatan alir bahan elusi H2SO4 3 M pada 0,1; 0,3; 0,5; 0,7 dan 0,9 mL/menit. Efluen Zr sebagai hasil pemisahan ditambahkan Arsenazo III 0,1% sebagai pengompleks dan dilakukan analisis menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 665,3 nm. Hasil pengukuran diperoleh parameter optimal pemisahan Zr pada penggunaan resin seberat 1,5 g dengan recovery 70,79 %, keasaman H2SO4 3M dengan recovery 83,94%, konsentrasi umpan sebesar 150 ppm dengan recovery 87,64% pada kecepatan alir pada 0,5 mL/menit. Parameter optimal ini digunakan untuk pemisahan unsur Zr di dalam larutan PEB U3Si2/Al pra iradiasi dan diperoleh recovery pemisahan sebesar 96,23%. Optimasi parameter metode kromatografi penukar anion yang diperoleh dapat digunakan untuk pemisahan unsur Zr dalam larutan PEB U3Si2/Al pasca iradiasi.Kata kunci : Parameter pemisahan, zirconium, PEB U3Si2/Al, kromatografi, penukar anion
OKSIDASI SIKLIK PADA TEMPERATUR 1200 oC PADUAN TERNER Ni-Al-Ti YANG DI DOPING DENGAN WOLFRAM
Full text linkOKSIDASI SIKLIK PADA TEMPERATUR 1200 oC PADUAN TERNER Ni-Al-Ti YANG DI DOPING DENGAN WOLFRAM. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan unsur pemadu Wolfram (W) terhadap ketahanan oksidasi temperatur tinggi paduan terner Ni-Al-Ti dengan menggunakan metode oksidasi siklik pada temperatur 1200 oC. Penambahan unsur Wolfram, yaitu variasi 1,5% W. Sehingga Jumlah sampel yang digunakan pada penelitian ini berjumlah 2 sampel, yaitu paduan Ni-Al-Ti dan paduan Ni-Al-Ti-1,5W. Proses oksidasi siklik dilakukan sebanyak 25 siklik, dengan variasi siklik yaitu, 4 siklik, 9 siklik, 16 siklik dan 25 siklik (1 siklik ditentukan dengan 60 menit pemanasan sampel di dalam tungku dan 30 menit didiamkan di luar tungku). Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian kekerasan Rockwell-C, pengujian metalografi, pengujian pengukuran tebal oksida, pengamatan morfologi permukaan, pengujian pengujian Scanning Electron Microscopy (SEM) dan pengujian X-Ray Difraction (XRD). Kandungan Wolfram yang bervariasi mempengaruhi nilai kekerasan dengan nilai kekerasan tertinggi didapatkan pada sampel Ni-Al-Ti-1,5W kekerasan yang didapatkan 48,5 HRC pada sampel as cast dan 50,5 HRC setelah solution treatment. Penambahan unsur Wolfram dapat mempengaruhi ketahanan terhadap temperatur tinggi dilihat dari kurva kehilangan berat terhadap siklik yang menunjukan sampel Ni-Al-Ti-1,5W dalam kehilangan berat lebih rendah dibandingan dengan sampel lainnya. Kata kunci : Ni base superalloy, oksidasi siklik, wolfram.
CHARACTERISTICS OF RADIONUCLIDES ON THORIUM-CYCLE EXPERIMENTAL POWER REACTOR SPENT FUEL
Full text linkCHARACTERISTICS OF RADIONUCLIDES ON THORIUM-CYCLE EXPERIMENTAL POWER REACTOR SPENT FUEL. There are several options of nuclear fuel utilisation in the HTGR-based Experimental Power Reactor (Reaktor Daya Eksperimental/RDE). Although mainly RDE utilises low enriched uranium (LEU)-based fuel, which is the most viable option at the moment, it is possible for RDE to utilise other fuel, for example thorium-based and possibly even plutonium-based fuel. Different fuel yields different spent fuel characteristics, so it is necessary to identify the characteristics to understand and evaluate their handling and interim storage. This paper provides the study on the characteristics of thorium-fuelled RDE spent fuel, assuming typical operational cycle. ORIGEN2.1 code is employed to determine the spent fuel characteristics. The result showed that at the end of the calculation cycle, each thorium-based spent fuel pebble generates around 0,627 Watts of heat, 28 neutrons/s, 8.28x1012 photons/s and yield 192.53 curies of radioactivity. These higher radioactivity and photon emission possibly necessitate different measures in spent fuel management, if RDE were to use thorium-based fuel. Tl-208 activity, which found to be emitting potentially non-negligible strong gamma emission, magnified the requirement of proper spent fuel handling especially radiation shielding in spent fuel cask.Keywords: RDE, spent fuel, thorium, HTGR, Tl-208