. Supardjo
Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir - BATAN

Published : 2 Documents Claim Missing Document
Claim Missing Document
Check
Articles

Found 2 Documents
Search

PENGARUH DENSITAS URANIUM PADA PROSES PEMBUATAN PELAT ELEMEN BAKAR DISPERSI U-7Mo/Al DAN U-7Mo/Al-Si . Supardjo; Agoeng Kadarjono; Maman Kartaman; . Boybul
Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir Vol 18, No 3 (2012): Oktober 2012
Publisher : website

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.17146/urania.2012.18.3.316

Abstract

PENGARUH DENSITAS URANIUM PADA PROSES PEMBUATAN PELAT ELEMEN BAKAR  DISPERSI U-7Mo/Al dan U-7Mo/Al-Si. Penelitian ini dilakukan dalam rangka mendapatkan data pengaruh proses pengerolan terhadap karakteristik produk PEB U-7Mo/Al dan U-7Mo/Al-Si densitas uranium 3,6 dan 6,0gU/cm3. Lingkup penelitian meliputi pembuatan inti elemen bakar/IEB dan pelat elemen bakar/PEB U-7Mo/Al dan U-7Mo/Al-Si serta pengujian yang meliputi: strukturmikro, kekerasan dan tebal kelongsong PEB. Pengujian strukturmikro pelat AlMg2 dan AlMgSi1 sebagai kelongsong dan PEB U-7Mo/Al dan U-7Mo/Al-Si dilakukan dengan teknik metalografi, sedangkan kekerasan kelongsong dan meat PEB dengan uji kekerasan vickers. Serbuk U-7Mo yang digunakan sebagai bahan bakar memiliki diameter partikel dengan komposisi -150 µm   + 44 µm = 93,2% dan -44 µm =  6,8%. Hasil uji/analisis serbuk U-7Mo memiliki kadar U= 92,926% dan densitas 15,84 g/cm3 dan densitas matriks Al 2,7 g/cm3. Komposisi serbuk U-7Mo dan matriks Al/Al-Si untuk membuat inti elemen bakar/IEB.U-7Mo/Al dan U-7Mo/Al-Si dimensi 25x15x3,15 mm densitas 3,6 dan 6,0gU/cm3 dilakukan dengan perhitungan. Hasil hitung komposisi U-7Mo =  4,4009 g dan matriks Al/Al-Si = 2,0104 g untuk densitas uranium 3,6gU/cm3 serta U-7Mo = 7,3349 g dan matriks Al/Al-Si =1,5101 g untuk densitas uranium 6,0 gU/cm3 dan pengepresan tekanan 15 bar diperoleh ketebalan 3,00 mm dan 3,13 mm. IEB.U-7Mo/Al dan U-7Mo/Al-Si bersama frame dan cover dirakit menjadi paket rol, kemudian dirol panas pada temperatur 425oC untuk kelongsong AlMg2 dan 450oC untuk kelongsong AlMgSi1 dilanjutkan rol dingin hingga ketebalan 1,40 mm. Pelat elemen bakar hasil rol dipotong pada sisi lebar dan panjang dengan meat berada ditengah-tengahnya. Pengambilan sampel untuk uji strukturmikro, kekerasan meat dan kelongsong serta tebal kelongsong dilakukan dengan memotong meat PEB di daerah SD, TG dan SJ kemudian dilakukan preparasi sampel dan pengujian. Hasil uji menunjukkan bahwa partikel U-7Mo cenderung memanjang sesuai arah rol. Kekerasan kelongsong AlMg2 dan AlMgSi masing-masing sekitar 44,620 VHN, sedangkan kekerasan meat untuk PEB U-7Mo/Al/ U-7Mo/Al-Si densitas 3,60 gU/cm3 sebesar 182,245 VHN, sedangkan untuk densitas uranium 6,0gU/cm3 sebesar 209,272 VHN. Kenaikan kekerasan meat PEB menyebabkan pada proses pengerolan terjadi pengumpulan partikel U-7Mo sehingga kelongsong menjadi tipis. Data pengukuran diperoleh bahwa tebal kelongsong PEB U-7Mo/Al dan U-7Mo/Al-Si densitas uranium 3,6 gU/cm3 memenuhi persyaratan karena tebal kelongsong  minimum >0,25 mm, sedangkan untuk densitas 6,0 gU/cm3 tidak memenuhi karena terdapat tebal minimum 0,243 mm untuk kelongsong AlMg2 dan 0,106 mm untuk kelongsong AlMgSi1. Untuk mengatasi ketipisan tebal kelongsong tersebut beberapa kemungkinan yang perlu dilakukan adalah menggunakan serbuk U-7Mo dengan partikel yang lebih halus atau menggunakan bahan kelongsong paduan Al yang memiliki kekerasan lebih tinggi. Kata kunci : bahan bakar dispersi, pelat elemen bakar U-7Mo/Al dan U-7Mo/Al-Si, densitas uranium, tebal kelongsong. ABSTRACT THE URANIUM DENSITY EFFECT ON PRODUCTION PROCESS U-7Mo/Al AND U-7Mo/Al-Si OF DISPERSION FUEL PLATE. The research was conducted in order to obtain data on the influence of rolling process and product characteristics of U-7Mo/Al U-7Mo/Al-Si fuel plate with 3.6 and 6.0 gU/cm3 uranium density. The scope of the study includes the manufacture of U-7Mo/Al and U-7Mo/Al-Si fuel  core and fuel plate  and testing include: microstructure, hardness and fuel plate cladding thickness. The microstructure testing of AlMg2 and AlMgSi1 plate as cladding and U-7Mo/Al and U-7Mo/Al-Si fuel plate done metallographic techniques, while cladding and meat of fuel plate hardness with vickers hardness test. The U-7Mo powder used as a fuel has -150 μm particle with + 44 μm = 93.2% and -44 μm = 6.8% composition. The test results / analysis of U-7Mo powder had 92.926% uranium and a density of 15.84 g/cm3 and 2.7 g/cm3 density of Al matrix. The U-7Mo powder and matrix Al / Al-Si composition to make U-7Mo/Al-Si /U-7Mo/Al fuel core with 25x15x3, 15 mm dimensions and uranium density of 3.6 and 6.0 gU/cm3 done calculations. The results of calculating the composition of U-7Mo = 4.4009 g and the matrix Al / Al-Si = 2.0104 g for uranium density of 3.6 gU/cm3 and U-7Mo = 7.3349 g and the matrix Al / Al-Si = 1,5101 g for uranium density of 6.0 gU/cm3 and pressing pressure of 15 bar is obtained thickness of 3.00 mm and 3.13 mm. The.U-7Mo/Al and U-7Mo/Al-Si fuel core with frame and cover are assembled into packets by rollers, then heat rolled at temperatures of 425oC and 450oC for AlMg2 and AlMgSi1 cladding continued cold rolling to a thickness of 1.40 mm. Fuel plate results after rolling is cut on the width and length of the meat position being the middle. Sampling for microstructure test, hardness and meat and cladding thickness is done by cutting the meat of fuel plate in the near side, center and far side then performed sample preparation and testing. The test results show that the U-7Mo particles tend to be elongated the direction of the roll. Hardness of AlMg2 and AlMgSi cladding each about 44.620 VHN, while for U-7Mo/Al / U-7Mo/Al-Si meat of fuel plate with 3.60 gU/cm3 uranium density of 182.245 VHN hardness, while for 6.0 gU/cm3 uranium density amounted to 209.272 VHN. The increase in violence PEB meat causes the rolling process occurs particle collection U-7Mo making a thin cladding. Measurement data obtained by the U-7Mo/Al and U-7Mo/Al-Si fuel plate with uranium density of 3.6 gU/cm3 thick cladding and eligible for minimum cladding thickness > 0.25 mm, while for a 6.0 gU/cm3 uranium density not meet because there are minimum cladding thickness 0.243 mm for AlMg2 cladding and 0.106 mm for the AlMgSi1 cladding. To overcome the thinness of thick cladding are several possibilities that need to be done is to use U-7Mo powder with finer particles or using Al alloy materials that have a higher hardness.
KOMPARASI ANALISIS REAKSI TERMOKIMIA MATRIK Al DENGAN BAHAN BAKAR UMo/Al DAN U3Si2/Al MENGGUNAKAN DIFFERENTIAL THERMAL ANALYSIS Aslina Br Ginting; . Supardjo
Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir Vol 18, No 1 (2012): Februari 2012
Publisher : website

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.17146/urania.2012.18.1.647

Abstract

ANALISIS REAKSI TERMOKIMIA TELAH DILAKUKAN ANTARA  MATRIK Al DENGAN BAHAN BAKAR UMo MAUPUN DENGAN U3SI2 MENGGUNAKAN DIFFERENTIAL THERMAL ANALYSIS. Pelat elemen bakar UMo/Al maupun U3Si2/Al dipotong persegi dengan berat masing- masing ± 80 mg, kemudian dimasukkan ke dalam krusibel alumina. Krusibel tersebut dipanaskan di dalam DTA rod dari temperatur ruangan hingga temperatur 1600 oC dengan kecepatan pemanasan 10 oC/menit dalam media gas argon. Hasil analisis menunjukkan bahwa paduan UMo  mengalami perubahan fasa a + d menjadi fasa a + g pada temperatur 580,16 oC dan hingga temperatur 600 oC matrik Al kompatibel dengan bahan bakar UMo. Pada  temperatur 645,37 oC hingga 661,28 oC matrik Al mengalami pelelehan dan secara langsung  berinteraksi dengan bahan bakar UMo. Interaksi reaksi termokimia antara lelehan matrik Al dengan bahan bakar UMo menghasilkan senyawa U(Al,Mo)x pada temperatur 679,14 oC dan senyawa UAlx pada temperatur 1339,11 oC. Kompatibilitas matrik Al dengan bahan bakar U3Si2 juga terjadi hingga temperature 600 oC, tetapi pada temperatur 643,40 oC bahan bakar U3Si2/Al mengalami  reaksi termokimia peleburan matrik Al yang diikuti oleh  reaksi eksotermik pada temperatur  661,94 oC. Reaksi eksotermik tersebut menunjukkan terjadinya reaksi termokimia antara lelehan matrik Al dengan bahan bakar U3Si2 membentuk senyawa U(Al,Si)x. Pada kisaran temperatur 800 oC hingga 900 oC terjadi perubahan fasa dari U3Si2 menjadi U3Si. Reaksi termokimia terus berlanjut hingga  temperatur 1348,43 oC yang menujukkan terjadinya  pembentukan senyawa UAlx merupakan hasil  reaksi penguraian dari  senyawa U(Al,Si)x Pada temperatur  1600 oC hingga pemanasan  selesai bahan bakar UMo/Al maupun U3Si2/Al  tidak mengalami reaksi termokimia. Hasil analisis menunjukkan bahwa  bahan bakar UMo maupun U3Si2 stabil hingga temperature 600 oC. Data fenomena reaksi termokimia matrik Al dengan bahan bakar UMo maupun U3Si2 dapat digunakan untuk mempelajari karakter kimia fisika dari kedua bahan bakar tersebut. Kata Kunci: reaksi termokimia, matrik Al, bahan bakar UMo/Al dan U3Si2/Al, DTA. THERMOCHEMICAL REACTION ANALYSIS HAS BEEN CARRIED OUT WITH THE Al MATRIX AS WELL AS UMo AND U3SI2 FUELS USING DIFFERENTIAL THERMAL ANALYSIS. The UMo/Al or U3Si2/Al fuel plate  cut square with the weight of 80 mg each  then each put in Alumina crusible and heated in the DTA rod from room temperature until 1600 oC with heating rate 10oC/menit  in the Argon gas media. The  analysis result showed that UMo alloy change from a +d phase into a + g phase at a temperature of 580.16 °C. Until temperatures  600 oC the Al matrix is ​​very compatible with the UMo fuel. At temperature 645.37 °C until 661.28 °C that Al matrix meltdown and directly interact with the UMo fuel. Thermochemical reaction with Al molten with UMo fuel to product U(Al,Mo)x compound at a temperature of 679.14 °C and the UAlx compound at a temperature of 1339.11 oC. Compatibility Al matrix with  U3Si2 fuel also occur up to temperatures of 600oC, but at temperatures of 643.40 °C U3Si2/Al fuel experiencing melting thermochemical reaction f Al followed by an exothermic peak at temperatures of 661.94 °C indicates the occurrence of thermochemical reaction between molten Al with U3Si2 fuel  forming compounds U (Al,Si)x. In the temperature range 800 oC to 900oC phase change from U3Si2 be U3Si. Thermochemical reactions continue until the temperature of 1348.43 oC which showed the formation of compounds UAlx thermochemical decomposition reaction of U (Al,Si)x compounds. From the results of this analysis can be stated that the UMo and U3Si2 fuel very stable up to temperatures of 600oC. Data phenomenon thermochemical reaction Al with UMo and U3Si2 fuel can be used to study the chemical and  physic character of these two fuels. Keywords: thermochemical reaction, Al matrix, UMo/Al and U3Si2/Al fuel, DTA.