cover
Contact Name
-
Contact Email
-
Phone
-
Journal Mail Official
-
Editorial Address
-
Location
Kota adm. jakarta selatan,
Dki jakarta
INDONESIA
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir
ISSN : -     EISSN : -     DOI : -
Core Subject : Science,
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir, Alamat Redaksi : Penerbit Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir - BATAN, Kawasan Puspiptek Serpong - Tangerang Selatan 15314, Indonesia
Arjuna Subject : -
Articles 5 Documents
Search results for , issue "Vol 7, No 1 (2011): Januari 2011" : 5 Documents clear
PERHITUNGAN PELAPISAN PADA KERNEL UO2 PIROKARBON DARI PROPILEN DENGAN CARA PEMODELAN DAN PENYELESAIAN DENGAN MATLAB Sukarsono .; Liliek Harmianto
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 7, No 1 (2011): Januari 2011
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (631.975 KB)

Abstract

ABSTRAK  PERHITUNGAN PELAPISAN PIROKARBON DARI PROPILEN PADA KERNEL UO2 DENGAN CARA MODELING DAN PENYELESAIAN DENGAN MATLAB.Telah dilakukan modeling proses pelapisan pirokarbon densitas tinggi pada kernel bahan bakar nuklir dengan pereaksi propilen pada reaktor fluidisasi. Modeling dilakukan dengan penyusunan persamaan diferensial (PD) yang mewakili proses yang terjadi dalam proses pelapisan. Persamaan diferensial diselesaikan dengan program Matlab. Penyusunan PD dengan melihat reaksi yang terjadi pada dekomposisi propilen dan deposisi pirokarbon. Reaksi yang digunakan untuk pembuatan program adalah reaksi yang melibatkan banyak senyawa. Senyawa-senyawa hidrokarbon yang keberadaannya dalam jumlah kecil diabaikan. Sebagai masukan program disesuaikan dengan kondisi reaktor fluidisasi seperti kecepatan masuk gas lebih besar dari kecepatan fluidisasi minimum. Dengan menggunakan data koefisien reaksi yang ada di pustaka, PD dapat diselesaikan dan menghasilkan data hubungan kecepatan alir senyawa hidrokarbon pada setiap ketinggian reaktor dan kecepatan pelapisan pirokarbon. Pada kecepatan alir dalam reaktor 1,1134 m/dt dan fraksi propilen 0,4, reaksi dekomposisi hidrokarbon dan deposisi pirokarbon terjadi sampai pada ketinggian 0,4 cm dari pemasukan gas. Hasil deposisi diantaranya adalah metana dan asetilen sekitar 5,8 mmol/dt, benzene 0,78 mmol/dt dan hidrogen 0,25 mmol/dt. Deposisi pirokarbon mencapai ketebalan 40 mikron dapat dicapai dengan waktu pelapisan 33 menit.   KATA KUNCI: fluidisasi, kernel bahan bakar nuklir, modeling   ABSTRACT CALCULATION OF PIROCARBON COATING OF PROPYLENE ON KERNEL UO2 WITH MODELING AND SETTLEMENT WITH MATLAB. The modeling of high density pyrocarbon coating on a nuclear fuel kernel with a propylene reactant in the fluidization reactor had been done. The modeling was conducted by setting up differential equations which represented the reactions which occured in the coating process. The equations were solved using MATLAB program. The differential equations were developed through observing the chemical reactions in the processes of propylene decomposition and pyrocarbon deposition. The presence of hydrocarbon which is of a small quantity was considered to be negligible. Input for this program was adjusted with the fluidization reactor conditions, such as the input velocity which was not smaller than the minimum velocity for fluidization. By using data from literature, differential equations were solved. The calculation resulted in the relationship between the flow rate of hydrocarbon at each distance from the gas input device and the speed of pyrocarbon deposition. Using a propylene fraction of 0.4 and a gas flow rate of 1.0069 m/s, it was found that the decomposition and the deposition of pyrocarbon occured in the position of 0.4 cm from the input device. Decomposition products were methane and acetylene of about 5.8 mmol/s, benzene 0.78 mmol/s, and hydrogen 0.25 mmol/s. Pyrolitic carbon reached a 40 µm thickness in 33 minutes of coating process. FREE TERMS: Fluidization, kernel nuclear fuel, modeling, coating, pyrocarbon
THERMAL PERFORMANCE PREDICTION OF FUEL PIN CONTAINING U-9Mo/Zr-ALLOY PRODUCED BY CAPILLARY IMPREGNATION TECHNIQUE FOR HIGH BURNUP PWR Suwardi .
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 7, No 1 (2011): Januari 2011
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (775.705 KB)

Abstract

ABSTRAK PREDIKSI KINERJA TERMAL PIN BAHAN BAKAR U-9Mo/PADUAN Zr YANG DIHASILKAN OLEH TEKNIK IMPREGNASI KAPILER UNTUK REAKTOR AIR TEKAN BERDERAJAT BAKAR TINGGI. Akhir-akhir ini, telah dikembangkan sebuah jenis paduan Zr baru yang mempunyai titik leleh 650-860°C. Berdasarkan paduan-paduan matriks Zr baru, telah dikembangkan pin bahan bakar U-9Mo berdaya muat uranium tinggi dengan teknik impregnasi kapiler. Pin ini mempunyai konduktivitas termal dari 18 sampai dengan 22 W/m/K yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan pin pelet U-9Mo. Makalah ini menyajikan fabrikasi dan analisis kinerja termal dalam reaktor air tekan berderajat bakar tinggi. Proses fabrikasi meliputi pencampuran serbuk atau granul (butiran) U-9Mo dengan serbuk paduan Zr baru yang mempunyai titik leleh rendah, pengisian campuran ke dalam tabung kelongsong yang salah satu ujungnya sudah ditutup, pemanasan pin dengan suhu di atas titik leleh paduan Zr selama satu jam, pendinginan alamiah, dan perlakuan panas pada suhu 300K selama ½ jam. Analisis termal mempertimbangkan distribusi pori dan suhu, dan pengaruh derajat bakar tinggi pada konduktivitas pelet. Rasio difusivitas termal bahan bakar jenis baru dengan bahan bakar konvensional dijadikan sebagai faktor koreksi untuk konduktivitas termal bahan bakar jenis baru. Hasilnya menunjukkan penurunan suhu pelet yang cukup signifikan sepanjang radius pin hingga 1000K pada posisi yang paling panas. Analisis ini memberikan perkiraan rendah karena konduktivitas celah dianggap menurun dengan 2% gas hasil belah dilepas. Kenyataannya, penggunaan suhu rendah dan penurunan konduktivitas termal oleh pembentukan porositas akan semakin jauh menurun nilainya. Analisis juga menunjukkan bahwa bahan bakar jenis baru ini mempunyai sifat-sifat termal yang sangat baik yang mampu melampaui batas 65 MWD/kg-U yang merupakan batas bahan bakar komersial yang ada saat ini. Perpanjangan derajat bakar berarti lebih sedikit bahan bakar baru diperlukan untuk menghasilkan listrik, melestarikan sumber uranium alam, dan kemudahan di dalam penanganan operasi bahan bakar untuk setiap energi yang dihasilkan. KATA KUNCI : met-met fuel, capillary impregnation, thermal performance, PWR fuel. ABSTRACT THERMAL PERFORMANCE PREDICTION OF FUEL PIN CONTAINING U-9Mo/Zr-ALLOY PRODUCED BY CAPILLARY IMPREGNATION TECHNIQUE FOR HIGH BURNUP PWR. In recent years, a novel class of zirconium alloys having the melting temperature of 650-860 °C has been developed. Based on novel zirconium matrix alloys, high uranium content fuel pin with U-9Mo has been developed using capillary impregnation technique. The pin has a thermal conductivity ranging from 18 to 22 (w/m/K). It is comparably higher than U-9Mo pellet pin. The paper presents the met-met fabrication and thermal performance analysis in high burn-up PWR. The fabrication consists of mixing U-9Mo powder or granules and a novel Zr-alloy powder having low melting point, filling the mixture in a cladding tube in which one of its end has been plugged, heating the pin to above the melting temperature of Zr-alloy for an hour, natural cooling and heat treating at 300 K for ½ hr. The thermal analysis takes into account the pore and temperature distribution and high burn up effect on pellet conductivity. The thermal diffusivity ratio of novel to conventional fuel has been used as a correction factor for the novel fuel thermal conductivity. The results show a significant lowering of pellet temperature along the radius until 1000 K at the hottest position. The analysis gives an underestimate since the gap conductivity has been treated as to decrease by 2% fission gas released, which is not real since the use of lower temperature, and also decreasing thermal conductivity by porosity formation will much lower the value. The analysis shows that the novel fuel has very good thermal properties which are able to pass the barrier of 65 MWD/kg-U, the limit to today commercial fuel. The burn-up extension means less fresh fuel is needed to produce electricity, preserve natural uranium resource, easier fuel handling operational per energy produced. FREE TERMS : met-met fuel, capillary impregnation, thermal performance, PWR fuel.
PENINGKATAN KETAHANAN KOROSI ZIRCALOY-4 MELALUI PEMADU TIMAH, TEMBAGA DAN NIOBIUM Sugondo .
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 7, No 1 (2011): Januari 2011
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (689.719 KB)

Abstract

ABSTRAK PENINGKATAN KETAHANAN KOROSI ZIRCALOY-4 MELALUI PEMADU TIMAH, TEMBAGA DAN NIOBIUM. Penelitian ini bertujuan untuk: pertama mengetahui pengaruh Sn terhadap mikrostruktur, kekerasan, dan ketahanan terhadap korosi Zircaloy-4; kedua mengetahui pengaruh substitusi Sn dengan Cu, dan penambahan Nb terhadap mikrostruktur, kekerasan dan ketahanan terhadap korosi Zircaloy-4. Ingot dibuat dengan tungku busur listrik dalam kondisi gas argon. Spesimen dianil pada suhu 1050 °C (daerah β) dalam atmosfer gas argon selama 30 menit kemudian dicelup cepat ke dalam air (pencelupan cepat-β/ β-quenching). Setelah itu, penganilan dilakukan pada suhu 720 °C selama 90 menit dalam atmosfer gas argon untuk mengurangi kekerasan spesimen agar tidak terjadi kerusakan pada mesin rol pada saat pengerolan, kemudian dilanjutkan dengan pengerolan dingin 10% pada suhu 300 °C. Penganilan akhir dilakukan pada suhu 700 °C selama 60 menit dalam atmosfer gas argon. Diperoleh hasil sebagai berikut: Penambahan Cu sebanyak 0,1% lebih dari cukup untuk menggantikan penurunan kekerasan akibat penurunan Sn dari 1,5 menjadi 0%. Sementara, penambahan Nb menyebabkan penurunan kekerasan. Ketahanan korosi Zircaloy-4 dapat ditingkatkan melalui substitusi Sn dengan Cu serta penambahan Nb, dengan sifat mekanik (kekerasan) yang sama. Komposisi paduan Zr-0,2Fe-0,1Cr-0,1Cu-0,1Nb memiliki kekerasan dan ketahanan terhadap oksidasi optimum. KATA KUNCI: korosi, zircaloy-4, pemadu timah, pemadu niobium, pemadu tembaga, anil, celup cepat, pengerolan, Zr-0,2Fe-0,1Cr-0,1Cu-0,1Nb, presipitat, kekerasan mikro, struktur mikro. ABSTRACT INCREASING CORROSION RESISTANCE ZIRCALOY-4 THROUGH TIN, COPPER AND NIOBIUM ALLOYING. The objectives of this research are (1) to know the effect of Sn on microstructure, hardness, and corrosion resistance of Zircaloy-4, and (2) to know the effect of substitution of Sn with Cu, and addition of Nb on microstructure, hardness, and corrosion resistance of zircaloy-4. The ingot was prepared by an electrical spark furnace in argon gas condition. The specimen was annealed at 1050 °C ( β-region) in argon gas for 30 minutes then β̵-queched in water. After that, annealing was done at 720 °C for 90 minutes in argon gas for reducing specimen hardness in order to prevent the rolling machine not broken when it was rolling, and then to be continued with 10% cold rolling at a temperature of 300 °C. Final annealing was performed at 700 °C for 60 minutes in argon gas atmosphere. It was found that Cu addition as much as 0.1% was more than enough to overcome hardness decrease as an effect of Sn elimination from 1.5% to 0%. Meanwhile, Nb addition caused the hardness decrease. Corrosion resistance of Zircaloy-4 was increased by Sn substitution with Cu and Nb addition with the same mechanical properties. The alloy composition of Zr-0,2Fe-0,1Cr-0,1Cu-0,1Nb had optimum hardness and corrosion resistance. FREE TERMS: corrosion, zircaloy-4, tin alloying, niobium alloying, copper alloying, aneal, quenching, rolling, Zr-0,2Fe-0,1Cr-0,1Cu-0,1Nb, precipitate, microhardness, mistructure
PENGARUH DEFORMASI DINGIN TERHADAP KARAKTER PADUAN Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr PASCA PERLAKUAN PANAS Sungkono .; Kartika Sari; Nani Yuliani
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 7, No 1 (2011): Januari 2011
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1925.747 KB)

Abstract

ABSTRAK PENGARUH DEFORMASI DINGIN TERHADAP KARAKTER PADUAN Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr PASCA PERLAKUAN PANAS. Logam paduan Zr-Mo-Fe-Cr dikembangkan untuk mendapatkan material kelongsong yang mempunyai sifat mekanik, fisis, dan ketahanan korosi tinggi dalam lingkungan iradiasi di reaktor nuklir. Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan pengaruh deformasi dingin terhadap karakter paduan Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr pasca perlakuan panas. Metode yang digunakan meliputi pengamatan mikrostruktur dengan mikroskop optik, kekerasan dengan microhardness vickers tester, dan komposisi kimia dengan XRF. Hasil penelitian menunjukkan bahwa paduan Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr pasca perlakuan panas 650-750 ºC dan waktu penahanan 1 jam mengalami retak pada pengerolan dingin dengan reduksi 5-15%, sedangkan pasca perlakuan panas 650-750 ºC dan waktu penahanan 1,5-2 jam mampu menerima reduksi tebal 5-15% tanpa retak. Kekerasan paduan Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr pasca perlakuan panas 650-750 °C semakin tinggi seiring dengan semakin besarnya deformasi dingin yang diterapkan. Komposisi Mo dalam paduan Zr-Mo-Fe-Cr pasca perlakuan panas (750 ºC, 1 jam) dan pengerolan dingin (r = 15%) adalah 0,2508% berat atau 83,60% dari teoritis. Karakteristik paduan yaitu mikrostruktur, kekerasan dan komposisi kimia dipengaruhi oleh perlakuan panas dan deformasi dingin.   KATA KUNCI: Paduan Zr-0,3%Mo-0,5%Fe-0,5%Cr, perlakuan panas, deformasi dingin, mikrostruktur, kekerasan, komposisi kimia. ABSTRACT EFFECTS OF COLD DEFORMATION ON THE CHARACTERISTICS OF Zr-0.3%Mo-0.5%Fe-0.5%Cr ALLOY AFTER HEAT TREATMENT. Zr-Mo-Fe-Cr alloy is developed to obtain a cladding material that possesses high mechanical, physical and corrosion resistant properties that can withstand irradiation in the nuclear reactor. The objective of this research is to study the effects of cold deformation on the characteristics of Zr-0.3%Mo-0.5%Fe-0.5%Cr alloy after heat treatment. The methods employed included microstructure observation using optical microscope, hardness using microhardness Vickers tester, and chemical composition using XRF. The results of this research show that the Zr-0.3%Mo-0.5%Fe-0.5%Cr alloy after heat treatment at 650 -750°C and soaking time of 1 hour experienced cracking during cold rolling with reductions of 5-15%, whereas the alloys after heat treatment at 650 - 750°C and soaking time of 1.5-2 hours sustained thickness reductions of 5-15% without cracking. The hardness of Zr-0.3%Mo-0.5%Fe-0.5%Cr alloys after heat treatment at 650-750°C became higher with larger applied cold deformation on the alloy. The composition of Mo in Zr-0.3%Mo-0.5%Fe-0.5%Cr alloy following heat treatment (750°C, 1 hour) and cold rolling (r = 15%) is 0.2508 wt%, or theoretically 83.60%. In general, the characteristics of the Zr-Mo-Fe-Cr alloy, i.e. microstructure, hardness, and chemical composition, are found to be affected by heat treatment and cold deformation. FREE TERMS: Zr-0.3%Mo-0.5%Fe-0.5%Cr alloy, heat treatment, cold deformation, microstructure, hardness, chemical composition.
KINETIKA REAKSI PEMISAHAN Zr – Hf PADA EKSTRAKSI CAIR – CAIR DALAM MEDIA ASAM NITRAT Kris Tri Basuki; Dwi Biyantoro
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 7, No 1 (2011): Januari 2011
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (441.452 KB)

Abstract

ABSTRAK  KINETIKA REAKSI PEMISAHAN Zr – Hf PADA EKSTRAKSI CAIR-CAIR DALAM MEDIA ASAM NITRAT. Telah dilakukan penelitian kinetika reaksi pemisahan Zr-Hf pada ekstraksi cair-cair dalam media asam nitrat. Penelitian ini dilakukan untuk menentukan kinetika ekstraksi cair-cair pada pemisahan Zr-Hf yaitu konstanta kecepatan reaksi, konstanta Arrhenius, dan energi aktivasi. Penelitian dilakukan dengan cara mencampurkan zirkonil nitrat dengan TBP-kerosen dengan perbandingan tertentu ke dalam bejana berpengaduk dan dipanaskan. Cuplikan filtrat fase air dianalisis menggunakan alat pendar sinar-X. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kinetika ekstraksi mengikuti reaksi orde satu dengan konstanta kecepatan reaksi, k = 2,242 e-20,8/T menit-1, energi pengaktif (E) sebesar 590,150 kal/mol dan konstanta Arrhenius (A) sebesar 0,8075 menit-1 dengan persamaan kecepatan reaksi: - rA = 2,2423 e-0,0208 CA KATA KUNCI: kinetika reaksi, ekstraksi, TBP, zirkonium, hafnium ABSTRACT REACTION KINETIC OF SEPARATION OF Zr – Hf IN LIQUID - LIQUID EXTRACTION IN ACID NITRATE MEDIA. The reaction kinetic of Zr-Hf separation in liquid-liquid extraction in nitric acid media has been studied. This research was done to determine the kinetic of liquid-liquid extraction in the separation of Zr-Hf which consists of the reaction rate constant, Arrhenius constant, and activation energy. The research carried out by mixing zirconil nitrate with TBP-kerosene with a certain ratio into a stirred vessel and heated. Filtered samples of the water phase were analyzed using X-ray fluorescence instrument. The results showed that the kinetic of extraction followed the first order reaction with reaction rate constant, k = 2.242 e-20,8/T min-1, activation energy (E) = 590.1501 cal/mol and Arrhenius constant (A) = 0.8075 min-1 with the reaction rate equation: - rA = 2.2423 e-0, 0208 CA.  FREE TERMS: reaction kinetic, extraction, TBP, zirconium, hafnium

Page 1 of 1 | Total Record : 5