PENENTUAN DENSITAS, LUAS PERMUKAAN DAN RASIO O/U HASIL PROSES REOKSIDASI-REDUKSI BAHAN BAKAR NUKLIR - Sigit .; Haryono Setyo Wibowo; Ghaib Widodo; M. Setyadji; Triyono . (PTBN - BATAN, 2009)
ABSTRAK PENENTUAN DENSITAS, LUAS PERMUKAAN DAN RASIO O/U HASIL PROSES REOKSIDASI-REDUKSI BAHAN BAKAR NUKLIR. Telah dilakukan proses reoksidasi-reduksi bahan bakar nuklir (UO2+ZrO2) dengan tujuan untuk mendapatkan spesifikasi serbuk (U3O8+ZrO2) setelah oksidasi dan serbuk (UO2+ZrO2) setelah reduksi, yaitu densitas nyata dan ketuk, luas permukaan dan rasio O/U. Konsentrasi ZrO2 sebagai hasil fisi simulasi dalam bahan bakar nuklir divariasi sebesar 0; 0,2; 0,4; dan 0,6%. Bahan bakar nuklir (UO2+ZrO2) hasil proses oksidasi-reduksi siklus ke-1 dioksidasi (oksidasi ke-2) di dalam tungku kalsinasi pada suhu 400 °C selama 2 jam. Serbuk yang diperoleh yaitu (U3O8+ZrO2) dan densitasnya ditentukan. Serbuk (U3O8+ZrO2) ini kemudian direduksi dengan gas H2 (reduksi ke-2) di dalam tungku reduksi pada suhu 850 °C selama 2 jam. Serbuk yang diperoleh adalah (UO2+ZrO2) dan ditentukan densitas nyata dan ketuk, luas permukaan dan rasio O/U. Percobaan diteruskan dengan oksidasi untuk yang ke-3, reduksi ke-3, oksidasi ke-4 dan reduksi ke-4 secara berkelanjutan dan serbuk yang diperoleh pada setiap proses tersebut dikarakterisasi. Hasil percobaan menunjukkan bahwa banyaknya ZrO2 dalam bahan bakar nuklir mempengaruhi karakteristik serbuk UO2 sebagai produk dari proses reoksidasi-reduksi. Semakin besar kandungan ZrO2 dalam bahan bakar nuklir akan memperkecil densitas nyata/ ketuk dan luas permukaan specifik serbuk, sedangkan rasio O/U bertambah besar. KATA KUNCI: bahan bakar nuklir, (UO2+ZrO2), (U3O8+ZrO2), densitas, luas permukaan serbuk, rasio O/U ABSTRACT DETERMINATION OF DENSITY, SURFACE AREA, AND O/U RATIO OF NUCLEAR FUEL FROM REOXIDATION-REDUCTION PROCESS. Reoxidation-reduction of nuclear fuel (UO2+ZrO2) has been conducted in order to obtain specifications for the (U3O8+ZrO2) powder after oxidation and the (UO2+ZrO2) powder after reduction, which include apparent and tap density, surface area and O/U ratio. The ZrO2 concentration as the simulated fission product in the nuclear fuel was varied at 0, 0.2, 0.4 and 0.6%. The (UO2+ZrO2) nuclear fuel obtained from the oxidation-reduction process in the first cycle was oxidized (2nd oxidation) in a calcination furnace at a temperature of 400 oC for 2 hours. The powder obtained was (U3O8+ZrO2) and its density was determined. The (U3O8+ZrO2) powder was then reduced using H2 gas (2nd reduction) in a reduction furnace at a temperature of 850 oC for 2 hours. The powder obtained was (UO2+ZrO2) and its density, surface area and O/U ratio were determined. The experiments continued to 3rd oxidation, 3rd reduction, 4th oxidation and 4th reduction and the powder obtained from each process was characterized. The experiments showed that ZrO2 content in the UO2 nuclear fuel influenced the characteristics of the UO2 powder as the product of reoxidation-reduction process. As ZrO2 content in the nuclear fuel increased, the apparent/tap density and the specific surface area of the powder decreased whereas the O/U ratio increased FREE TERMS: nuclear fuel, (UO2+ZrO2), (U3O8+ZrO2), density, powder surface area, O/U ratio