PENETAPAN PARAMETER PROSES PEMBUATAN BAHAN BAKAR UO2 SERBUK HALUS YANG MEMENUHI SPESIFIKASI BAHAN BAKAR TIPE PHWR - Abdul Latief (PTBN - BATAN, 2010)
ABSTRAK PENETAPAN PARAMETER PROSES PEMBUATAN BAHAN BAKAR UO2 SERBUK HALUS YANG MEMENUHI SPESIFIKASI BAHAN BAKAR TIPE PHWR. Telah dilakukan pembuatan pelet UO2 untuk bahan bakar tipe PHWR dengan parameter proses meliputi tekanan pengompakan 2,93 - 5,27 ton/cm2 dan suhu sinter 1000 - 1200 °C dengan laju pemanasan 250 °C/jam dan waktu sinter 3 jam dalam suasana gas argon. Tujuannya adalah untuk mendapatkan tekanan pengompakan dan suhu sinter yang optimum sehingga bahan bakar tersebut memenuhi spesifikasi bahan bakar UO2 yang telah ditetapkan. Lingkup kegiatan penetapan parameter proses pembuatan bahan bakar UO2 tipe PHWR mencakup pengompakan pelet UO2 dari serbuk halus pada tekanan 2,93 - 5,27 ton/cm2 dan sintering pelet UO2 pada suhu 1000 - 1200 °C dengan laju pemanasan tetap yakni 250 °C/jam dan waktu sinter 3 jam. Metode yang dipakai untuk menetapkan tekanan pengompakan dan suhu sinter yang tepat adalah melalui penentuan densitas pelet UO2 hasil pengompakan pada tekanan yang bervariasi, densitas pelet sinter pada tekanan pengompakan dan variasi suhu sinter, diameter butir pelet UO2 hasil sinter dengan mikroskop optik dan SEM, dan rasio O/U pelet UO2 hasil sinter. Data yang diperoleh kemudian dikorelasikan dengan spesifikasi bahan bakar yang telah ditetapkan untuk mendapatkan tekanan pengompakan dan suhu sinter yang optimum. Hasil menunjukkan bahwa parameter proses pembuatan bahan bakar UO2 tipe PHWR dari serbuk halus 38 - 75 mm yang memenuhi spesifikasi densitas pelet sinter 95% densitas teoritis, diameter butir pelet sinter 6 - 8 mm, dan rasio O/U 2,00 ± 0,015 adalah tekanan pengompakan 4,10 dan 4,68 ton/cm2 dan suhu sinter 1200 °C pada laju pemanasan 250 °C/jam dan waktu sinter 3 jam. KATA KUNCI: bahan bakar UO2, PHWR ABSTRACT DETERMINATION OF PROCESS PARAMETERS FOR PREPARING UO2 FUEL FROM FINE POWDER THAT SATISFIES PHWR FUEL SPECIFICATIONS. Preparation of UO2 pellets of PHWR type has been performed with process parameters comprising compacting pressures of 2.93 - 5.27 ton/cm2 and sintering temperatures of 1000 - 1200 °C with a heating rate of 250 °C/h and sintering time of 3 h in an argon atmosphere. The objective was to obtain the optimum compacting pressure and sintering temperature in order to satisfy the specifications established for UO2 fuel. The scope of the determination of the process parameters for preparing UO2 pellets of PHWR type involved compacting UO2 pellets from fine powder at pressures of 2.93 - 5.27 ton/cm2, and sintering UO2 pellets at temperatures of 1000 - 1200 oC with a fixed heating rate of 250 °C/h and sintering time of 3 h. The method employed to acquire the correct compacting pressure and sintering temperature was by determining the density of UO2 pellets obtained at different compacting pressures, the density of sintered UO2 pellets obtained at the corresponding compacting pressure and varied sintering temperatures, the grain diameter of sintered UO2 pellets using optical microscopy and SEM, and the O/U ratio of sintered UO2 pellets. The data were then correlated with the fuel specifications to establish the optimum compacting pressure and sintering temperature. The results showed that the process parameters for preparing UO2 fuel of PHWR type from fine powder of 38 - 75 mm that meets the specifications of sintered pellet density of 95% theoretical density, grain diameter of sintered pellet of 6 - 8 mm, and O/U ratio of 2.00 ± 0.015 were compacting pressures of 4.10 and 4.68 ton/cm2and sintering temperature of 1200 °C with a heating rate of 250 °C/h and sintering time of 3 h. FREE TERMS: UO2 fuel, PHWR