PENGARUH TEMPERATUR, WAKTU OKSIDASI DAN KONSENTRASI ZrO2 TERHADAP DENSITAS, LUAS PERMUKAAN DAN RASIO O/U HASIL REDUKSI (U3O8+ZrO2)

Sigit . (Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir (PTBBN), BATAN Kawasan Puspiptek-Tangerang Selatan 15314, Banten)
Ghaib Widodo (Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir (PTBBN), BATAN Kawasan Puspiptek-Tangerang Selatan 15314, Banten)
Haryono S.W. (Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir (PTBBN), BATAN Kawasan Puspiptek-Tangerang Selatan 15314, Banten)
Supardjono M. (Pusat Teknologi Akselerator Dan Proses Bahan-BATAN Jalan Babarsari, Yogyakarta)
Nurwidjajadi . (Pusat Teknologi Akselerator Dan Proses Bahan-BATAN Jalan Babarsari, Yogyakarta)

Urania Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir
Vol 14, No 3 (2008): Juli 2008

ABSTRAK PENGARUH TEMPERATUR, WAKTU OKSIDASI DAN KONSENTRASI ZrO2 TERHADAP DENSITAS, LUAS PERMUKAAN DAN RASIO O/U HASIL REDUKSI (U3O8+ZrO2). Telah dilakukan proses reduksi uranium oksida dan zirkonium oksida (U3O8+ZrO2) dengan gas hidrogen pada temperatur 850 oC dan waktu 2 jam dalam sebuah tungku reduksi. Bahan tersebut diperoleh dari hasil oksidasi pelet (UO2+ZrO2) dengan konsentrasi ZrO2 bervariasi dari  0 – 0,6% menjadi serbuk (U3O8+ZrO2) pada temperatur 400 oC dan 500 oC dengan waktu 0,5 jam – 2 jam. Dari hasil oksidasi setiap parameter tersebut, bahan (U3O8+ZrO2) dikenai proses reduksi hingga diperoleh kembali (UO2+ZrO2). Terhadap serbuk ini ditentukan densitas, luas permukaan dan rasio O/U. Hasil percobaan menunjukkan bahwa terjadi kenaikan densitas serbuk hasil reduksi yang berasal dari hasil oksidasi 400 oC dengan waktu 0,5 – 2 jam untuk konsentrasi ZrO2 0,4%. Densitas tertinggi yang diperoleh untuk oksidasi 400 oC dan waktu 2 jam adalah densitas nyata (apparent density) 1,9006 g/mL dan densitas ketuk (tap density) 2,2490 g/mL, sedangkan untuk oksidasi 500 oC selama 2 jam densitas nyata 2,6580 g/mL dan densitas ketuk 2,7150 g/mL. Luas permukaan serbuknya naik sampai waktu oksidasi 1 jam kemudian menurun. Harga luas permukaan terbesar adalah 4,571798 m2/g untuk kondisi proses oksidasi 400 oC dengan waktu 1 jam. Rasio O/U yang diperoleh masih lebih tinggi dari harga teoritisnya karena UO2 bercampur dengan ZrO2. Kata Kunci : Konsentrasi ZrO2 dalam pelet UO2, densitas, luas permukaan, rasio O/U, proses reduksi   ABSTRACT INFLUENCE OF OXIDATION TEMPERATURE AND TIME AND ZrO2 CONCENTRATION ON DENSITY, SURFACE AREA AND O/U RATIO OF (U3O8+ZrO2) REDUCTION PRODUCT. Reduction process of uranium oxide and zirconium oxide (U3O8+ZrO2) by hydrogen gas at temperature of 850 oC for 2 hours in a reduction furnace has been carried out. The material was obtained from oxidation product of (UO2+ZrO2) pellet became (U3O8+ZrO2) powder at temperature of 400 oC and 500 oC for 0.5 – 2 hours with variation of ZrO2 concentration from 0 – 0.6%. From the oxidation product of each parameter, the (U3O8+ZrO2) was reduced to obtain (UO2+ZrO2) again. Density, surface area and O/U ratio were than determined. The experiments showed that density of the reduction product powder which obtained from oxidation product of 400 oC for 0.5 – 2 hours for ZrO2 concentration of 0.4% augmented. The highest density for 400 oC and 2 hours are apparent density 1.9006 g/mL and tap density 2.2490 g/mL, while for 500 oC and 2 hours are apparent density 2.6580 g/mL and tap density 2.7150 g/mL. The surface area of the powder increased up to oxidation time 1 hour than decreased. The highest value of surface area is 4.571798 m2/g for oxidation process condition 400 oC and time 1 hour. The O/U ratio obtained is still higher than its theoritical value due to UO2 that mix with ZrO2. Key words : ZrO2 concentration in UO2 pellet, density, surface area, O/U ratio, reduction process.