Urania Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir
Not a member yet
288 research outputs found
Sort by
SENSITIVITY ANALYSIS ON THERMOHYDRAULIC CODE FOR MODIFIED PLATE-FUELED 2 MW TRIGA
Full text linkSENSITIVITY ANALYSIS OF THERMOHYDRAULIC CODE FOR MODIFIED PLATE-FUELED 2 MW TRIGA. The plan to modify TRIGA 2000 Bandung from using regular TRIGA fuel to plate-type fuel should be supported by the use of appropriate computer codes. This research proposes three codes to design reactor thermohydraulics at transient condition. Analysis has been performed to identify code sensitivity using the same input and correlation. The codes used were COOLOD-N2, Heathyd, and PARET-ANL. The input was obtained from preliminary analysis of a flow rate calculation of 70 kg/s and a nominal power of 2 MW. The comparison of these three codes did not consider uncertainty factor for neutronic and technical aspects. The sensitivity analysis on thermohydraulic codes used to calculate heat transfer in the fuel plate of TRIGA reactor at steady state condition indicates similar temperature trend lines for the coolant, plate, and fuel meat. Temperature calculation results obtained from COOLOD-N2, Heathyd and PARET ANL give consistent sensitivity with the differences of coolant temperature from 2.83% to 12.5%; cladding temperature from 2.14% to 31.30%; and fuel meat temperature from 6.63% to 18.64%. The margins of flow instability were 5.03; 5.68 and 4.21, respectively for COOLOD-N2, Heathyd, and PARET-ANL. These values show that flow instability has not yet occurred. The results of the analysis show that the use of those three codes for steady state condition using the same input, in which uncertainty factor is neglected, give similar trend for coolant, cladding, and fuel meat temperature. As the modelling in each code is different, the values obtained are not exactly the same.Keywords: sensitivity analysis, TRIGA Plate, COOLOD-N2, Heathyd, PARET-AN
PEMBUATAN STANDAR CESIUM DARI LARUTAN PEB U3Si2/Al PASCA IRADIASI DENSITAS 2,96 gU/cm3 DENGAN METODE PENGENDAPAN CsClO4
Full text linkPEMBUATAN STANDAR CESIUM DARI LARUTAN PEB U3Si2/Al PASCA IRADIASI DENSITAS 2,96 gU/cm3 DENGAN METODE PENGENDAPAN CsClO4. Larutan bahan bakar U3Si2/Al pasca iradiasi sebagai hasil analisis burn up banyak dihasilkan di dalam hot cell Instalasi Radiometalurgi (IRM). Larutan tersebut belum dapat dilimbahkan karena masih mengandung isotop 137Cs dan hasil fisi lainnya yang mempunyai waktu paruh panjang, tetapi larutan tersebut dapat digunakan sebagai sumber standar sekunder isotop 137Cs untuk keperluan analisis. Dalam melakukan analisis bahan bakar pasca iradiasi selalu menggunakan metode spektrometer- γ yang valid dan terkalibrasi. Standar yang digunakan untuk mengkalibrasi energi spektrometer-γ adalah isotop 137Cs. Permasalahannya adalah kalibrasi spektrometer-γ tidak dapat dilakukan secara rutin karena tidak tersedianya sumber standar. Kebutuhan standar isotop 137Cs untuk litbang masih tergantung dari luar negeri. Oleh karena itu, pada penelitian ini, PTBBN dan PTKMR bertujuan untuk membuat sumber standar sekunder isotop 137Cs dengan aktivitas 10330 ± 411 Bq. Standar diperoleh dari larutan hasil pemisahan hasil fisi 137Cs dengan uranium dalam PEB U3Si2/Al pasca iradiasi. Pemisahan 137Cs dengan uranium dilakukan dengan metode pengendapan menggunakan serbuk CsNO3 dan HClO4 sebagai carier. Hasil pemisahan diperoleh endapan 137CsClO4, kemudian dikeringkan dan ditimbang, untuk selanjutnya diukur besar aktivitasnya menggunakan spektrometer-γ. Endapan 137CsClO4 keringkemudian dilakukan pengkemasan menjadi sumber standar tertutup (shield source) dan disertifikasi oleh PTKMR sehingga diperoleh standar sekunder isotop 137Cs yang siap digunakan untuk mengkalibrasi energi spektrometer-γ.Kata kunci : Larutan PEB U3Si2/Al, cesium, kalibrasi, standar sekunder, spektrometer-
NEUTRONIC AND THERMAL HYDRAULICS ANALYSIS OF CONTROL ROD EFFECT ON THE OPERATION SAFETY OF TRIGA 2000 REACTOR
Full text linkNEUTRONIC AND THERMAL HYDRAULICS ANALYSIS OF CONTROL ROD EFFECT ON THE OPERATION SAFETY OF TRIGA 2000 REACTOR. Analysis of neutronic and thermal-hydraulics parameters of whole operation cycle is very important for the safety of reactor operation. During the reactor operation cycle, the position of the control rods will change due to reactivity changes. The purpose of this study is to determine the effect of control rods position on neutronic and thermal-hydraulics parameters in relation to the safety of reactor operation of the TRIGA 2000 reactor using silicide fuel of MTR plate type. Those parameters are power peaking factor, reactivity coefficients, and steady-state thermohydraulic parameters. Neutronic calculations are performed using a combination of WIMSD/5 and Batan-3DIFF codes and for thermal-hydraulics the calculations are done using WIMSD/5 and MTRDYN codes. The calculation results show that the reactivity coefficient values are negative for all control rod positions both at CZP and HFP conditions. The MTC value decreases when the control rod is inserted into the active core while the FTC value increases. The total ppf results and temperature in steady-state rise when the control rods are inserted of into the active core whereby the maximum value occurs at the position of the control rods of 20 cm from the bottom of the active core. The calculation results of ppf, reactivity coefficient, and thermal-hydraulics parameters lay below safety limits, indicating that the TRIGA 2000 reactor can safely use U3Si2-Al silicide fuel as a substitute fuel for cylindrical type fuel.Keywords: neutronic, thermal-hydraulic parameter, control rod effect, TRIGA 2000, silicide fuel
ANALISIS POTENSI PROSES CREEP (PEMULURAN) TEHADAP BAHAN BAKAR UJI AKIBAT DISTRIBUSI STRAIN (KETEGANGAN) DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM FEMAXI
No full textANALISIS POTENSI PROSES CREEP (PEMULURAN) TEHADAP BAHAN BAKAR UJI AKIBAT DISTRIBUSI STRAIN (REGANGAN) DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM FEMAXI. Telah dilakukan analisis potensi proses creep (pemuluran) terhadap bahan bakar uji akibat distribusi strain (regangan) dengan menggunakan program FEMAXI. Tujuan penelitian ini untuk memprediksi kemungkinan terjadinya creep (pemuluran) bahan bakar uji akibat distribusi strain secara melingkar (circumocular), ke arah aksial dan radial pada LHR (linear heat rate) dan waktu operasi tertentu, untuk memberikan informasi terhadap standar kualitas saat produksi dan pengoperasian uji pin di teras reaktor . Hal ini penting dilakukan analisis karena kelongsong sebagai penahan dari tekanan pelepasan produk gas hasil fisi yang dihasilkan saat diiradiasi. Fenomena terjadinya proses creep secara total pada kelongsong pin diasumsikan akibat pengaruh burn-up terhadap pelepasan produk gas fisi akan memberikan tekanan yang dialami kelongsong akibat regangan pada LHR relatif tinggi, laju creep akan bertambah dengan meningkatnya regangan (strain). Hasil analisis mekanikal secara total pin bahan bakar bagian atas (top) dan bagian dalam (inner) pada kondisi operasi tunak menunjukkan terjadi peningkatan creep tergantung pada LHR dan pola operasi di teras reaktor. Untuk kondisi operasi transien menunjukkan peningkatan terjadi creep stabil. Pada kondisi operasi ramp atau operasi perubahan LHR mendadak menunjukkan peningkatan proses creep akibat tekanan regangan berbeda antara pola operasi secara tunak, transien dan ramp pada proses terjadinya creep pada bahan bakar (pelet) dan kelongsong. Hal tersebut akibat produk gas fisi, tetapi hasil akhir perhitungan kondisi pin secara total memberikan informasi bahwa pin hasil produksi masih dinyatakan aman baik ditinjau dari proses termal maupun mekanikal dengan berbagai pola perubahan LHR.Kata kunci: elemen bakar nuklir, pin, kelongsong, pelet
PENGARUH PH PADA PENURUNAN KADAR THORIUM DALAM LIMBAH MENGGUNAKAN PROSES ELEKTROKOAGULASI DENGAN ELEKTRODA ALUMUNIUM DAN TEMBAGA
No full textPENGARUH PH TERHADAP PENURUNAN KONSENTRASI THORIUM DALAM LIMBAH MENGGUNAKAN PROSES ELEKTROKOAGULASI DENGAN ELEKTRODA ALUMINIUM DAN TEMBAGA. Telah dilakukan penurunan konsentrasi thorium dalam limbah menggunakan proses elekrokoagulasi. Proses elekrokoagulasi merupakan metode pengolahan limbah yang berprinsip pada penggunaan elektroda dengan beda potensial untuk menghasilkan koagulan. Salah satu parameter proses elektrokoagulasi yaitu pH. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pH pada proses elektrokoagulasi dalam menurunkan konsentrasi thorium. Metode yang digunakan adalah proses elektrokoagulasi secara batch dalam bak elektrokoagulator dengan ukuran 22,5 × 14,5 × 20 cm. Elektroda yang digunakan adalah alumunium dan tembaga dengan ukuran 20 × 20 cm2 dengan luas permukaan aktif 250 cm2. Elektroda dipasang secara paralel dengan jarak antar elektroda yaitu sebesar 1 cm. Proses elektrokoagulasi dilakukan dengan tegangan sebesar 2 Volt selama 60 menit. Pengambilan sampel limbah dilakukan setiap interval waktu 5 menit, kemudian dianalisis konsentrasi thorium dan pH pada masing-masing sampel. Hasil analisis menunjukkan bahwa selama proses elektrokoagulasi terjadi perubahan pH. Perubahan tersebut berakibat terhadap besar konsentrasi thorium yang ditunjukkan oleh perubahan efisiensi penyisihan proses elektrokoagulasi. Hasil efisiensi penyisihan dengan menggunakan elektroda alumunium diperoleh 98,06% dari konsentrasi Th sebesar 439,274 ppm menjadi 8,503 ppm pada waktu 5 menit dengan pH sebesar 7,38, sedangkan dengan elektroda tembaga diperoleh 96,35% dari konsentrasi Th sebesar 439,274 ppm menjadi 16,015 ppm pada waktu 5 menit dengan pH sebesar 7,29. Kedua proses elektrokoagulasi menghasilkan efisiensi penyisihan dan peningkatan pH yang optimal pada waktu 5 menit. Hal ini menunjukkan bahwa pada waktu 5 menit pembentukan koagulan berlangsung cepat.Kata Kunci: limbah, elektrokoagulasi, pH, koagulan, konsentrasi Th
Analisis korosi pipa pendingin sekunder RSG - GAS dengan teknik electrochemical impedance spectroscopy (EIS)
Full text linkANALISIS KOROSI PIPA PENDINGIN SEKUNDER RSG-GAS DENGAN TEKNIK ELECTROCHEMICAL IMPEDANCE SPECTROSCOPY (EIS). Reaktor serba guna G.A. Siwabessy menggunakan sistem pendingin sekunder untuk mengambil panas yang dihasilkan dari reaksi fisi uranium dalam reaktor. Material pipa pendingin termasuk jenis baja karbon. Media pendingin sekunder berupa air yang disuplai dari Puspiptek. Upaya untuk memperpanjang umur pakai pipa tersebut maka pada media pendingin air dimasukan senyawa kimia ZnPO4 sebagai inhibitor korosi. Analisis korosi pipa sekunder tersebut dilakukan dengan pengujian korosi dengan metode EIS dan tafel. Pengujian korosi secara elektrokimia tersebut dengan sel tiga elektroda dalam media air, larutan HCl 0,05 M dan larutan NaCl 3%. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan konsentrasi inhbitor yang optimum yang ditambahkan dalam pendingin sekunder dan menentukan mekanis inhibisi serta efisiensi inhibitornya. Pengujian EIS dilakukan dalam rentang frekuensi 100 kHz sampai 0,02 Hz. Hasil pengujian dalam media HCl 0,05 M menunjukkan adanya perubahan parameter listrik seperti Rct, Cdl dan Rs. Hambatan Rct semakin besar dengan meningkatnya konsentrasi inhibitor. Pada konsentrasi inhibitor 90 ppm menghasilkan nilai Rct paling besar yaitu 81,16 ohm. Efisiensi penambahan inhibitor menghasilkan nilai maksimal sebesar 66,46% pada konsentrasi 90 ppm. Inhibitor kerak menjadi lebih efektif jika ditambahkan sedikit inhibitor lumut. Inhibitor campuran yang terdiri dari inhibitor lumut 20 ppm dan kerak 80 ppm dapat menurunkan laju korosi baik dalam media air maupun NaCl 3%. Nilai Rct inhibitor campuran dalam media air mencapai 2082 ohm dengan efisiensi 71% dan dalam larutan NaCl 3% sebesar 1403 ohm dengan efisiensi 75%. Laju korosi pada sampel dalam media NaCl 3% tanpa inhibitor, inhibitor lumut dan inhibitor kerak diperoleh berturut-turut 3,975, 3,576 dan 3,215 mpy. Hasil uji korosi menunjukkan bahwa inhibitor kerak mampu menurunkan laju korosi sedangkan Inhibitor lumut mempunyai fungsi utama bukan menurunkan laju korosi. Kata kunci: korosi, pipa pendingin sekunder, EIS, inhibitor
PEMISAHAN CESIUM DALAM PEB U3Si2/Al PASCA IRADIASI DENGAN METODE KOLOM PENUKAR KATION MENGGUNAKAN RESIN DOWEX
Full text linkPEMISAHAN CESIUM DALAM PEB U3Si2/Al PASCA IRADIASI DENGAN METODE KOLOM PENUKAR KATION MENGGUNAKAN RESIN DOWEX. Perhitungan burn up bahan bakar nuklir secara merusak dapat ditentukan dari kandungan hasil fisi isotop 137Cs. Oleh karena itu perlu dilakukan pemisahan isotop 137Cs dengan uranium yang terdapat di dalam pelat elemen bakar (PEB) U3Si2/Al pasca iradiasi. Pemisahan 137Cs dilakukan dengan metode kolom penukar kation menggunakan resin Dowex dengan variasi berat 1; 2; 3; 4; 5 dan 6 g. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan isotop 137Cs di dalam PEB U3Si2/Al pasca iradiasi dan dibandingkan dengan kandungan 137Cs yang dipisahkan dengan metode penukar kation menggunakan zeolite Lampung dan metode pengendapan CsClO4. PEB U3Si2/Al densitas 2,96 gU/cm3 bagian tengah kode RI-SIE2 pelat sisi 20 IDA 0045 dengan berat 0,1103 g dilarutkan dengan HCl 6N dan HNO3 6N sehingga diperoleh larutan uranil nitrat. Larutan U3Si2/Al pasca iradiasi dipipet sebanyak 150 μLdan ditambah 2 mL aquadest kemudian ditambahkan Cs carrier sebanyak 20 μL dan 1 mL HCl 12 M. Campuran larutan tersebut digunakan sebagai umpan dimasukkan ke dalam kolom penukar anion (kolom pertama) yang berisi resin R-Cl- variasi berat 1; 2; 3; 4; 5 dan 6 g. Efluen yang keluar dari kolom penukar anion dimasukkan ke dalam kolom penukar kation (kolom kedua) yang telah berisi resin R-NH4+ dengan variasi berat 1; 2; 3; 4; 5 dan 6 g. Isotop 137Cs yang terikat dengan resin R-NH4+di dalam kolom kemudian dielusi menggunakan HCI 1 M sebanyak 15 mL. Efluen kemudian dikisatkan sampai diperoleh volume ± 2 mL. Besarnya kandungan isotop 137Cs dalam efluen diukur dengan menggunakan spektrometer gamma dengan waktu cacah 500 detik. Hasil pengukuran diperoleh kandungan isotop137Cs di dalam sampel PEB U3Si2/Al densitas 2,96 gU/cm3 pasca iradiasi sebesar 0,000445 g/gPEB g dan parameter optimal pemisahan 137Cs dengan metode kolom penukar kation menggunakan resin Dowex seberat 2 g dengan recovery sebesar 98,67%. Hasil pemisahan 137Cs dengan metode kolom penukar kation tidak jauh berbeda dengan hasil pemisahan137Cs dengan metode penukar kation maupun metode pengendapan CsClO4. Kandungan 137Cs yang diperoleh selanjutnya dapat digunakan untuk perhitungan burn up.Kata kunci :U3Si2/Al, isotop137Cs, kolom penukar kation resin Dowex, burn u
Core Design TRIGA2000 Bandung Using U3Si2Al Fuel Element MTR Type
Full text linkDESAIN TERAS REAKTOR TRIGA2000 BANDUNG MENGGUNAKAN TIPE ELEMEN BAKAR MTR U3Si2/Al. Reaktor TRIGA2000 Bandung selama ini menggunakan bahan bakar jenis silinder tetapi bahan bakar tersebut tidak diproduksi lagi. Upaya yang dilakukan agar reaktor TRIGA2000 dapat beroperasi secara kontinu maka direncanakan pergantian bahan bakar jenis silinder ke U3Si2/Al jenis MTR karena Indonesia dapat memprodusi bahan bakar tersebut. Dalam penelitian ini telah dilakukan perhitungan desain teras reaktor TRIGA2000 menggunakan bahan bakar MTR jenis U3Si2/Al dengan tiga densitas bahan bakar yang berbeda. Kegiatan ini dimulai dengan melakukan generasi tampang lintang makroskopik neutron untuk semua bahan teras sebagai fungsi temperatur, fraksi bakar dan xenon. Generasi tampang lintang dilakukan dengan program WIMSD5. Perhitungan parameter teras reaktor dilakukan dengan program Batan-FUEL. Berdasarkan hasil perhitungan parameter neutronik ada tiga kemungkinan konfigurasi teras yaitu 16 elemen bakar dan 4 elemen kendali (Core 16/4), teras dengan 14 elemen bahan bakar dan 4 elemen kendali (Core 14/4) dan teras dengan 12 elemen bahan bakar dan 4 elemen kendali (Core 12/4). Ketiga konfigurasi teras ini memenuhi batasan keselamatan operasi tetapi hanya Core 16/4 yang dapat menggunakan bahan bakar U3Si2/Al dengan kepadatan 2,96 g/cm3. Fluks neutron termal maksimum di pusat teras adalah 5,874 × 1013 n/cm2s dan panjang siklus adalah 310 hari pada daya 2 MW. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa teras TRIGA2000 dapat dikonversi dari bahan bakar jenis silinder menjadi bahan bakar silisida jenis MTR.Kata kunci: bahan bakar jenis silinder, bahan bakar jenis MTR, Batan-FUEL, fluks neutron termal
Karakterisasi Paduan AlMgSi Untuk Kelongsong Bahan Bakar U3Si2/Al Dengan Densitas Uranium 5,2 gU/cm3
Full text linkMeningkatnya densitas uranium dari 2,96 gU/cm3 menjadi 5,2 gU/cm3 bahan bakar U3Si2/Al harus diikuti dengan penggunaan kelongsong yang kompatibel. Bahan bakar berdensitas tinggi mempunyai kekerasan yang tinggi, sehingga bila menggunakan paduan AlMg2 sebagai kelongsong dapat menyebabkan terjadi dogbone pada saat perolan. Selain fenomena dogbone, pada saat bahan bakar tersebut digunakan di reaktor dapat terjadi swelling karena meningkatnya hasil fisi maupun burn up. Oleh karena itu, perlu dicari pengganti bahan kelongsong untuk bahan bakar U3Si2/Al densitas tinggi. Pada penelitian ini telah dilakukan karakterisasi paduan AlMgSi sebagai kandidat pengganti kelongsong AlMg2. Karakterisasi yang dilakukan meliputi analisis termal, kekerasan, mikrostruktur dan laju korosi. Analisis termal dilakukan menggunakan DTA (Differential Thermal Analysis) dan DSC (Differential Scanning Calorimetry). Analisis kekerasan menggunakan alat uji kekerasan mikro, mikrostruktur menggunakan SEM (Scanning Electron Microscope) dan analisis laju korosi dilakukan dengan pemanasan pada temperatur 150 oC selama 77 jam di dalam autoclave. Hasil analisis menunjukkan bahwa kelongsong AlMgSi maupun AlMg2 mempunyai kompatibilitas panas dengan bahan bakar U3Si2/Al cukup stabil hingga temperatur 650 oC. Kelongsong AlMgSi mempunyai kekerasan sebesar 115 HVN dan kelongsong AlMg2 sebesar 70,1 HVN. Sementara itu, analisis mikrostruktur menunjukkan bahwa morfologi ikatan antarmuka (interface bonding) kelongsong AlMgSi lebih baik dari kelongsong AlMg2, demikian halnya dengan laju korosi bahwa kelongsong AlMgSi mempunyai laju korosi lebih kecil dibanding kelongsong AlMg2. Hasil karakterisasi termal, kekerasan, mikrostruktur dan laju korosi menunjukkan bahwa PEB U3Si2/Al densitas 5,2 gU/cm3 menggunakan kelongsong AlMgSi lebih baik dibanding PEB U3Si2/Al densitas 5,2 gU/cm3 menggunakan kelongsong AlMg2.Kata kunci: U3Si2/Al, densitas 5,2 gU/cm3, kelongsong AlMgSi dan AlMg2
OPTIMASI pH ALUMINA dan 99Mo DALAM PEMBUATAN GENERATOR 99Mo/99mTc BERBASIS MoO3 ALAM
Full text linkOPTIMASI pH ALUMINA dan 99Mo DALAM PEMBUATAN GENERATOR 99Mo/99mTc BERBASIS MoO3 ALAM. Alumina sebagai bahan penyerap telah lama digunakan untuk radioisotop 99Mo pada generator 99Mo/99mTc penghasil 99mTc yang banyak digunakan di kedokteran nuklir untuk keperluan diagnosa. Selama ini alumina digunakan untuk penyerapan 99Mo yang diperoleh dari bahan fisi 235U. Adanya pembatasan penggunaan matriks bahan fisi 235U maka alternatif lain untuk memperoleh 99Mo dengan menggunakan MoO3 alam yang diiradiasi di reaktor nuklir. Radioisotop 99Mo yang dihasilkan dari reaksi ini memiliki sifat tidak bebas pengemban sebagaimana halnya 99Mo dari hasil fisi, karena tidak semua MoO3 yang diiradiasi teraktivasi menjadi 99Mo. Pada aplikasi generator 99Mo/99mTc berbasis MoO3 alam dengan menggunakan kolom alumina, perlu diketahui pH alumina yang optimal dalam penyerapan 99Mo, dan juga pH 99Mo. Pada penelitian ini digunakan tiga variasi kolom generator berbasis alumina yaitu alumina asam, alumina netral, dan alumina basa. Bahan matriks 99Mo juga dilakukan tiga variasi pH yaitu larutan 99Mo dengan pH 4, larutan 99Mo dengan pH 7, dan larutan 99Mo dengan pH 8. Generator dielusi dengan larutan salin dan diamati setiap hari selama 3 hari dan diteruskan setelah dua hari berikutnya selama 2 hari. Penyerapan 99Mo dari MoO3 alam oleh material alumina memberikan hasil penyerapan terbaik pada penggunaan alumina asam dengan larutan 99Mo pada pH 4. Dari ketiga variasi pH larutan Mo yang memberikan yield 99mTc terbaik adalah pada penggunaan larutan 99Mo dengan pH 4. Kolom yang memberikan 99Mo breakthrough terkecil adalah di kolom alumina asam terutama menggunakan larutan 99Mo dengan pH 4. Dengan demikian, untuk menyerapkan 99Mo dari Mo alam dapat digunakan alumina asam dengan menggunakan larutan 99Mo pada pH 4..Kata kunci: 99Mo, alumina, kolom, pH, yield