PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI INGOT PADUAN U-Zr UNTUK BAHAN BAKAR PWR

. Masrukan (Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir - BATAN)

Urania Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir
Vol 18, No 3 (2012): Oktober 2012

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI INGOT PADUAN U-Zr UNTUK BAHAN BAKAR PWR. Pembuatan paduan U-Zr melalui cara peleburan untuk bahan bakar PWR telah dilakukan. Mulamuladibuat ingot paduan U-Zr dengan cara melebur logam U dengan Zr didalam tungku busur listrik yang dilengkapi dengan pendingin air dan dalam suasana gas argon. Pembuatan ingot paduan U-Zr dilakukan pada konsentrasi Zr berturut-turut sebesar 35%, 45%, 55% dan 65% berat. Ingot U-Zr hasil leburan dipotong-potong untuk dikenai pengujian, diantaranya : densitas, kekerasan, mikrostruktur dan fasa. Pengujian densitas dilakukan menggunakan piknometer, kekerasan menggunakan metoda Vickers, mikrostruktur menggunakan mikroskop optic, dan fasamenggunakan XRD. Hasil pengujian densitas menunjukkan bahwa kenaikan jumlah Zr akan menurunkan densitas, sedangkan kekerasan cenderung naik. Pada konsentrasi Zr sebesar 35%(U-35Zr) denisitas U-35Zr sebesar 11,2409 g/cc dan pada konsentrasi 65%Zr (U-65Zr) densitas U-65Zr menjadi 8,4673 g/cc, sedangkan kekerasan pada 35%Zr (U-35Zr) sebesar 374 HV danpada konsentrasi Zr sebesar 65% menjadi 400 HV. Hasil pemeriksaan mikrostruktur menunjukkan bahwa kenaikan Zr akan mengakibatkan bertambahnya jumlah butir dan fasa 1 (fasa kedua), sedangkan hasil pengujin fasa menunjukkan bahwa paduan U-Zr yang diuji didominasi oleh fasa 1. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa penambahan Zr mempengaruhi sifat fisik, mekanik, dan mikrostruktur yang terbentuk. THE MANUFACTURING AND CHARACTERIZATION OF U-Zr INGOT FOR PWR FUEL. Manufacturing  of U-Zr alloy by melting has been done. U-Zr alloy  ingot was manufactured by melting U and  Zr metal in electric arc furnace equipped with water cooler in argon gas atmosphere. U-Zr alloy was manufactured from various Zr concentrations of 35%, 45%, 55% and  65%  weight. The manufactured U-Zr ingot was tested  for its  density, hardness, microstructure and phases. Density test was done with picnometer, hardness test by Vickers method, microstructure examination with optical microscope, and phases analysis with XRD. The test results show that density of the manufactured alloy decreases with increasing Zr concentration, while  hardness increases  with increasing Zr concentration. The density of the manufactured alloy is 11,2409 g/cc  at Zr concentration of  35% (U-35Zr) and 8,4673 g/cc at Zr concentration of 65% (U-65Zr), while the hardness is 374 HV at 35% (U-35Zr) and 400 HV at Zr concentration of 65%.  The microstructure examination shows that increasing of Zr will increase the amount of grains and d1 phases, while the phases test indicates that the manufactured U-Zr is  dominated by d1 phases. It can be conclused that adding of Zr will influence the physical behavior, mechanical properties and microstructure of the manufactured U-Zr alloy.