ANALISIS KUALITATIF DENGAN MENGGUNAKAN TEKNIK DIFRAKSI SINAR X PADA PENAMBAHAN UNSUR Zr TERHADAP PEMBENTUKAN FASA PADUAN U-Zr - Masrukan Masrukan (website, 2008)
Abstrak Analisis Kualitatif Dengan Menggunakan TEKNIK Difraksi Sinar X PADA PENAMBAHAN UNSUR Zr TERHADAP PEMBENTUKAN FASA PADUAN U-Zr. Paduan U-Zr merupakan salah satu jenis paduan uranium yang digunakan sebagai bahan bakar seperti bahan bakar Training Radioisotop General Atomic (TRIGA) dalam bentuk U-ZrH, reaktor Experiment Breeder Reactor (EBR), Integral Fast Reactor (IFR) dan lain-lain. Pembuatan bahan bakar U-Zr dilakukan dengan teknik melebur logam U dengan Zr di dalam tungku lebur busur listrik (arc furnace) pada variasi kadar Zr sebesar 2, 6, 10 dan 14 % (U-2Zr, U-6Zr, 10Zr dan U-14Zr). Penambahan logam Zr ke dalam paduan logam U mengakibatkan terbentuknya fasa yang akan mempengaruhi sifat-sifat padauan U-Zr yang terbentuk sepertisifat fisik, mekanik dan mikro-struktur. Paduan U-Zr hasil peleburan kemudian dipotong-potong dan dihaluskan permukaannya untuk pengujian fasa dengan menggunakan difraksi sinar x. Pengujian difraksi sinar x dilakukan pada sudut antara 20 hingga 90o. Hasil pengujian menunjukkan semua sampel uji dapat teridentifikasi adanya fasa µ-U dan d1-U. Pada paduan U-2Zr, fasa µ-U muncul pada sudut 2q sebesar 34,62 o; 35,325 o dan 39,325 o, pada hkl 110, 021 dan 111; dengan intensitas masing-masing sebesar 91,4 %; 100 % dan 47,3 %. Pada paduan U-6Zr, fasa µ-U muncul pada sudut 2q sebesar 34,580 o; 35,345 o; dan 39,210 o pada hkl 110, 021 dan 111 dengan intensitas berturut-turut sebesar 89,8 %; 100 %; dan 52,2 %. Untuk paduan U-10 Zr, fasa µ-U muncul pada sudut 2q sebesar 34,550 o; 35,925 o dan 38,925 o pada hkl berturut-turut 110, 021, dan 110 dengan intensitas masing-masing sebesar 76,8 %, 100 %, dan 32,7 %. Sementara itu, pada padauan U-14 Zr, fasa µ-U muncul pada sudut 2q sebesar 30,49 o; 35,380 o, dan 76,405 o pada hkl berturut-turut 020, 021, dan 221 dengan intensitas masing-masing sebesar 89 %; 100 %; dan 22,3 %. Untuk fasa d1-U paduan U-2Zr muncul pada sudut 2q sebesar 35,325 º ; 60,035 o dan 64,235 o pada hkl berturut-turut 001, 211, dan 300 dengan intensitas masing-masing sebesar 100 %; 24,8% dan 7,7 %. Pada paduan U-6Zr, fasa d-U muncul pada sudut 2q sebesar 35,345; 64,270 dan 60,015 pada hkl berturut-turut 001, 300 dan 220. Pada paduan U-10Zr, fasa d-U muncul pada sudut 2q 35,295; 64,200; dan 59,885 pada hkl berturut-turut 001, 300, dan 220. Sementara itu, pada paduan U-14 Zr fasa d-U muncul pada sudut 2q sebesar 35,380; 64,370; dan 59,885 pada hkl berturut-turt sebesar 001, 300 dan 220. Dari pengujian untuk menentukan fasa yang ada dapat ditarik kesimpulan bahwa penambahan unsur Zr pada pemaduan U-Zr akan mengakibatkan kenaikan jumlah fasa d- U sedangkan fasa µ-U mengalami penurunan.Kata kunci : Analisis kualitatif, difraksi sinar x, paduan U-Zr.ABSTRACT Qualitaif Analysis By Using X ray Diffraction TECHNIQUE At Addition Zr Elemets To FORMING OF PHASE IN U-Zr ALLOYS. U-Zr alloys represent one of type of uranium alloys which is used as fuel like fuel of Training of Radioisotope of General Atomic (TRIGA) in the form of U-ZrH, Experiment Breeder Reactor ( EBR), Integral of Fast Reactor ( IFR) and others. Making of U-Zr fuel conducted by melting U metal and Zr in arc furnace at variation of Zr content of 2, 6, 10 and 14 % (U-2Zr, U-6Zr, 10Zr and U-14Zr). Addition of Zr metal into U alloy result formed its phses that characteristic from U-Zr alloys formed like physical characteristic, mechanic and microstrukture. The result of melting U-Zr alloys is then cut to pieces and attenuated its surface for the examination of phases by using ray x difraction. X-ray difraction examination conducted at angle corner between 20 to 90 o. Examination result show that all sampels test can be identified the phases existence of a- U and d1-U. At U-2Zr alloy, the phase a - U emerge at angle 2q equal to 34,62 o; 35,325 o and 39,325 o at hkl of 110, 021 and 111 successively with the intensity of of 91,4 %; 100 % and 47,3 % respectively. At U-6Zr alloy, a-U phase emerge at angle 2q equal to 34,580 o; 35,345 o; and 39,210 o at hkl of 110, 021 and 111 successively with the intensity of 89,8 %; 100 %; and 52,2 % respectively. For the U-10 Zr alloy, a-U phase emerge at angle 2q equal to 34,550 o; 35,925 o and 38,925o at hkl of 110, 021, and 110 successively with the intensity of 76,8 %, 100 %, and 32,7 % respectively. Meanwhile, at U-14Zr alloy a-U phase emerge at angle 2q equal to 30,49 o; 35,380 o, and 76,405 o at hkl of 020, 021, and 221 successively with the intensity of 89 %; 100 %; and 22,3 % respectively. For the U-2Zr alloys, d1-U emerge at angle 2q equal to 35,325 o ; 60,035 o and 64,235 o at hkl 001, 211, and 300 successively with the intensity of 100 %; 24,8% and 7,7 % respectively. At U-6Zr alloy, d1-U emerge at angle 2q equal to 35,345 o; 64,270 o and 60,015 o at hkl of 001, 300 and 220 successively. At U-10Zr alloys, d1-U phase emerge at angle 2q equal to 35,295 o; 64,200 o; and 59,885 o at hkl of 001, 300, and 220 successively. Meanwhile, at U-14 Zr alloys, d - U phase emerge at 2q equal to 35,380 o; 64,370 o; and 59,885 o at hkl of 001, 300 and 220. From examination to determine the existing phases can be pulled conclusion that addition of element Zr at alloying of U-Zr will result the increase the d-U phases while the a-U decrease.Key words: Qualitative analysis, x ray diffraction, U-Zr alloy.