PEMBESARAN UKURAN BUTIR UO2 DENGAN PENAMBAHAN DOPAN UNTUK MENGURANGI PELEPASAN GAS FISI - Futichah .; Tri Yulianto (PTBN - BATAN, 2013)
ABSTRAK PEMBESARAN UKURAN BUTIR UO2 DENGAN PENAMBAHAN DOPAN UNTUK MENGURANGI PELEPASAN GAS FISI. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan korelasi penambahan dopan Cr2O3 terhadap densitas dan ukuran butir pada pelet sinter UO2 . Pengompakan serbuk UO2 disebut pelet mentah dan berbentuk silindris. Pelet mentah UO2 mempunyai rapat massa sekitar 45-55% TD. Penyinteran dilakukan menggunakan atmosfir tertentu sebagai media penyinteran atau dengan sistem vakum. Atmosfir penyinteran dapat berupa uap (steam) atau gas seperti H2, Ag, CO2, N2, dan gas amoniak(NH3). Penyinteran pelet UO2 dilakukan menggunakan atmosfir H2 pada temperatur 1600oC-1700oC sedangkan lamanya berada pada temperatur puncak (soacking time) adalah 2-4 jam. Hasil dari penyinteran pelet UO2 disebut pelet sinter UO2 dan mempunyai rapat massa sekitar 94%-97% TD. Penambahan dopan Cr2O3 ke dalam serbuk UO2 dapat menaikan densitas dan memperbesar ukuran butir pada pelet sinter UO2 sehingga dapat menghasilkan pelet yang memenuhi kerja elemen bakar nuklir lebih tinggi yang menyebabkan umur pakai elemen bakar menjadi lebih lama. Penambahan dopan Cr2O3 dapat menaikan densitas pellet UO2 dari 10,58-10,77 g/cm3 pada variasi 0-0,9% berat dopan Cr2O3. Sedangkan ukuran butir pellet UO2 diperoleh 4,6-73,6µm. Pelepasan gas fisi turun dengan meningkatnya besar butir UO2 di dalam pelet dan pada besar butir tertentu pelepasan gas fisi mencapai optimum. Kata Kunci: ukuran butir UO2, dopan Cr2O3, pelepasan gas fisi, densitas pelet UO2,korelasi ukuan butir dan pelepasan gas fisi. ABSTRACTENHANCEMENT OF UO2 GRAIN SIZE BY DOPANT ADDITION FOR REDUCING FISSION GAS RELEASE. The objective of this research was to get correlation between densities and grain size in UO2 sinter pellet after added by Cr2O3 dopant.. The benefit was to give an alternative information about increasing product quality of UO2 fue and to get information as referenses of nuclear fuels which is used to enhance reactor operarion performence that related to fission product release so that meet to Advanced Fuel Cycle initiative.The compacting of UO2 powder was called green pellets and the shape was cylindrical. The UO2 green pellet had the mass density of 45-55% TD. The sintering was done in spesific atmosphere and in vacuum condtion. The sintering atmosphere could be steam, H2, Ar, CO2, N2 or NH3. The UO2 sinter pellet was done using H2 atmosphere at temperature of 1600 -1700 oC inthe soaking time at 2-4 hours. The UO2 sinter pellet had density 94 - 97% TD. The Cr2O3 dopant addition in UO2 powder increased density and grain size of UO2 sinter pellet. So that resulted pellet which fullfiled the higher performence of nuclear fuel and the enhancement of UO2 grain size in the pellet and at the given grain size the fission gas was optimum. Keywords: UO2 grain size, Cr2O3 dopant, fission gas relese, UO2 pellet density, grain size , fission gas releaselonger live time. The dopant addition increased the UO2pellet density from 10,58-10,77 g/cm3 in variation of 0-0,9%. The sinter UO2 pellet had grain size of 4,6-73,6µm. The fission gas release decreased with