Garuda - Garba Rujukan Digital

KORELASI ANTARA ARUS PENGELASAN DENGAN TEGANGAN SISA PADA SAMBUNGAN LAS TUTUP-KELONGSONG ELEMEN BAKAR NUKLIR ZIRKALOI-2. Futichah .; Rifa’i Muslich
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 3, No 1 (2007): Januari 2007
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1066.218 KB)

ABSTRAKKORELASI ANTARA ARUS PENGELASAN DENGAN TEGANGAN SISA PADA SAMBUNGAN LAS TUTUP-KELONGSONG ELEMEN BAKAR NUKLIR ZIRKALOI-2. Perlakuan panas yang tidak merata seperti pengelasan selama fabrikasi elemen bakar PWR dapat meninggalkan tegangan sisa dalam bahan kelongsong. Salah satu upaya untuk mengurangi tegangan sisa adalah dengan mengurangi panas yang diterima bahan yang dilas sampai batas yang diperbolehkan melalui pengaturan parameter-parameter las TIG yaitu arus dan lama pengelasan. Selanjutnya pada cuplikan perlu dicari korelasi antara arus dan lama pengelasan terhadap nilai tegangan sisa dengn menggunakan alat difraktometer neutron, dan dipelajari pengaruh arus dan lama pengelasan terhadap nilai tegangan sisa pada hasil las tutup-kelongsong Zry-2. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa distribusi tegangan sisa untuk cuplikan dengan besar arus dan lama pengelasan 53/2, 52/3, 51/3, 50/3 amper/menit adalah yang optimum, karena mempunyai nilai tegangan sisa tarik dan tekan yang rendah serta perbedaannya terkecil yaitu 20 Mpa. Sedangkan korelasi antara parameter las terhadap nilai tegangan sisa yaitu s = 102,501 + 0,0095 I2 untuk arah radial dan s = 271, 1264 + 0,0571 I2 untuk arah hoop. Kata kunci : Arus dan waktu las TIG, tegangan sisa, kelongsong Zry-2. ABSTRACT THE CORRELATION OF WELDING CURRENT WITH RESIDUAL STRESS ON WELD PRODUCT OF Zry-2 CLADDING’S END-CAPS NUCLEAR FUEL ELEMENT. The inhomogeneous thermal treatment of welding upon the fabrication of PWR fuel element can create a residual stress in material. The reducing residual stress can be done by reducing up to allowable the heat accepted of the welded material through the adjustment of TIG welding parameters such as welding current and time. Furthermore the correlation between weld current and residual stress in the sample must be determined. In this research, the measurement of residual stress by neutron diffraction is carried out and then the influence of welding current on the residual stress at Zry-2 cladding-end cap is studied. The results show that the residual stress distribution for sample with welding current and time patterns 53/2, 52/3, 51/3, 50/3 ampere/minute is optimum, because the value and difference between the tensile and compress residual stressed is the smallest (20 MPa). The correlation between weld parameter and value of residuals stress are s = 102,501 + 0,0095 I2 for radial direction and s = 271, 1264 + 0,0571 I2 for hoop direction. Key word : TIG welding current and time, Residual stress, Zry-2 cladding’s.

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)

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.

Pengaruh reduksi tebal terhadap mikrostruktur dan kekerasan paduan Zr-0,4%Nb-0,5%Fe-0,5%Cr pasca pengerolan panas Sungkono .; Siti Aidah
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 10, No 2 (2014): Juni 2014
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (185.069 KB)

Abstrak Paduan Zr-Nb-Fe-Cr telah diteliti sebagai kandidat material kelongsong bahan bakar nuklir. Paduan tersebut mendapat perlakuan pengerolan panas pada temperatur 800 °C dengan waktu penahanan 1,5 dan 2 jam serta reduksi tebal 5 – 25%. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan pengaruh reduksi tebal terhadap mikrostruktur dan kekerasan paduan Zr-0,4%Nb-0,5%Fe-0,5%Cr pasca pengerolan panas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadi perubahan mikrostruktur paduan dari struktur widmanstätten menjadi kolumnar terdeformasi dan batang pipih terdeformasi. Semakin lama waktu penahanan pada 800 °C maka ukuran butirnya relatif lebih besar. Selain itu, semakin lama waktu penahanan maka semakin rendah kekerasannya dan semakin besar reduksi tebal yang diterapkan pada paduan maka semakin tinggi kekerasannya. Paduan Zr-0,4%Nb-0,5%Fe-0,5%Cr mampu menerima deformasi dengan reduksi tebal 5 - 25% tanpa mengalami keretakan. Homogenitas paduan Zr-0,4%Nb-0,5%Fe-0,5%Cr dapat ditingkatkan dengan proses pengerolan panas. Kata kunci: paduan Zr-Nb-Fe-Cr, pengerolan panas, reduksi tebal, mikrostruktur, kekerasan, komposisi kimia. Abstract Zr-Nb-Fe-Cr alloys have been studied as a candidate for nuclear fuel cladding material. The alloys were hot-rolled at 800 °C with a retention time of 1.5 to 2 hours and a thickness reduction of 5 to 25%. The objective of this research was to obtain the effect of thickness reduction on the microstructures and hardness of Zr-Nb-Fe-Cr alloy after hot rolling. The results of this research show that the evolved microstructures of alloy from widmanstätten structure into deformed columnar and deformed flat bar grains. The longer retention time resulted the dimension in larger grains. Besides, the longer retention time the lower hardness and the greater of the thickness reduction has applied the higher hardness of the alloy will be. The Zr-0.4%Nb-0.5%Fe-0.5%Cr alloy can undergo deformations without cracking at thickness reduction between 5 to 25% . Homogeneity of Zr-0.4%Nb-0.5%Fe-0.5%Cr alloy can be improved by hot rolling process. Keywords : Zr-Nb-Fe-Cr alloys, hot-rolling, thickness reduction, microstructure, hardness, chemical composition.

SINTESIS PADUAN Zr-Sn-Mo UNTUK MENDAPATKAN BAHAN BARU KELONGSONG ELEMEN BAKAR NUKLIR . Sugondo; Slamet Pribadi; Djoko Kisworo; Yatno D.A. Susanto Susanto
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 1, No 1 (2005): Januari, 2005
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (462.433 KB)

ABSTRAKSINTESIS PADUAN Zr-Sn-Mo UNTUK MENDAPATKAN BAHAN BARU KELONGSONG ELEMEN BAKAR NUKLIR. Penelitian ini bertujuan mendapatkan paduan baru zirkaloi untuk kelongsong elemen bakar nuklir. Sedangkan sasaran penelitian ialah untuk memperoleh data sintesis peleburan Zr-0,5%b/b Sn- (0,5;1,0;1,5;2,0)%b/bMo, berupa komposisi kimia, perlakuan panas, mikrostruktur dan kekerasan. Sampel paduan Zr-Sn-Mo dengan variabel konsentrasi unsur Mo dengan komposisi Zr-0,5%Sn- (0,5;1,0;1,5;2,0)%Mo, dibuat dengan teknologi serbuk dan dilebur dalam tungku busur listrik tunggal. Setelah perlakuan pendinginan cepat (quenching), sampel dipotong dengan pisau intan (diamond blade) dengan ukuran 5×2×10 mm. Selanjutnya sampel dianil pada temperatur 500°C, 600°C, 700°C dan 750°C selama 4 jam. Uji metalografi dilakukandengan mikroskop optik, dan uji kekerasan dengan uji kekerasan mikro Vickers. Hasil yang diperoleh adalah sebagai berikut. Pertama, ukuran butir paduan Zr-0,5%Sn- (0,5;1,0;1,5;2,0)%Mo yang dipanaskan pada 500°C selama 4 jam naik dari 13,2 μm menjadi 19,8 μm untuk konsentrasi Mo 0,5% sampai 1,5%, dan meningkat tajam menjadi 36,3 μm pada konsentrasi Mo sebesar 2,0%. Kedua, kekerasan mikro paduan Zr-0,5%Sn- (0,5;1,0;1,5;2,0)%Mo yang dipanaskan pada 500°C selama 4 jam naik dari 352,48 VHN menjadi 383,68 VHN untuk konsentrasi Mo 0,5% sampai 1,5% dan turun tajam menjadi 352,48 VHN pada konsentrasi Mo sebesar 2,0%. Ketiga, secara umum kekerasan mikro turun dengan naiknya temperatur pemanasan dan mempunyai harga maksimum pada konsentrasi Mo sebesar 1,5%.KATA KUNCI: Paduan Zr-Sn-Mo, Kelongsong elemen bakar nuklir, Mikrostruktur, Ukuran butirABSTRACTSYNTHESIZING OF Zr-Sn-Mo ALLOYS TO OBTAIN NEW MATERIAL FOR NUCLEAR FUEL ELEMENT CLADDING. The objective of this research is to obtain a new zirconium alloy for nuclear fuel element cladding. The target of this research is toacquire data on melting synthesizing of Zr-0.5wt%Sn-(0.5;1.0;1.5;2.0)wt%Mo, which include chemical composition, heat treatment, microstructure and hardness. Samples of Zr-Sn-Mo with concentration of Mo as variable in weight percent (wt%) with a composition of Zr-0.5wt%Sn-(0.5;1.0;1.5;2.0)wt%Mo, were prepared using powder technology, and melting was performed in a single arc furnace. After quenching, the samples were cut using a diamond blade to obtain a size of 5×2×10 mm. The sampleswere subsequently annealed at 500°C, 600°C, 700°C and 750°C for 4 hours. The metallography was examined using optical microscope and the hardness was tested usingVickers microhardness. The results are as follows. First, the grain sizes of Zr-0.5wt%Sn- (0.5;1.0;1.5;2.0)wt%Mo which were heated at 500oC for 4 hours increase from 13.2 μmto 19.8 μm for 0.5wt%Mo to 1.5wt%Mo and escalate to 36.3 μm at 2.0wt%Mo. Second, the microhardness of r-0,5wt%Sn-(0,5;1,0;1,5;2,0)wt%Mo which were heated at 500oC for 4 hours increases from 352.48 VHN to 383.68 VHN for 0.5wt%Mo to 1.5wt%Mo and decreases sharply to 352.48 VHN at 2.0wt%Mo. Third, in general the microhardnessdecreases with increasing heat treatment temperature and has a maximum value at 1.5wt%Mo.FREE TERMS: Zr-Sn-Mo alloy, Nuclear fuel element cladding, Microstructure, Grain size

KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK DAN MIKROSTRUKTUR PADUAN INTERMETALIK AlFeNi SEBAGAI BAHAN KELONGSONG BAHAN BAKAR M. Husna Al Hasa
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 3, No 2 (2007): Juni 2007
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (816.835 KB)

ABSTRAK KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK DAN MIKROSTRUKTUR PADUAN INTERMETALIK AlFeNi SEBAGAI BAHAN KELONGSONG BAHAN BAKAR. Paduan AlFeNi sebagai bahan kelongsong digunakan untuk membungkus bahan bakar reaktor riset. Pemaduan AlFeNi dilakukan dengan teknik peleburan menggunakan tungku busur listrik. Analisis sifat mekanik paduan dilakukan dengan pengujian kekerasan menggunakan metode Vicker. Pengamatan mikrostruktur dilakukan dengan analisis metalografi dan mikroskop optik. Analisis besaran butir menggunakan metode DASS. Analisis fasa dilakukan berdasarkan topografi mikrostruktur, pola difraksi sinar-X dan diagram kesetimbangan fasa. Hasil pengukuran sifat kekerasan paduan AlFeNi dengan kadar 1; 1,5; dan 2,5%Fe masing-masing berkisar 36,3; 39,3 ; dan 57,7 HV. Sifat kekerasan paduan AlFeNi menunjukkan peningkatan dengan kenaikan unsur pemadu Fe dalam paduan. Hasil pengamatan metalografi-optikal memperlihatkan struktur butiran berbentuk dendrit dan cenderung mengalami perubahan seiring dengan meningkatnya kadar Fe dalam paduan. Mikrostruktur butir paduan dengan kadar 2,5%Fe—0,5%Ni memperlihatkan cenderung mengarah ke bentuk struktur butir dendrit yang memanjang dan teridentifikasi sebagai fasa K dan c. Pembentukan fasa dan c cenderung meningkat dengan kadar Fe semakin tinggi. Hasil analisis struktur butir menunjukkan besaran struktur butir dendrit meningkat mencapai 18,6 μm pada 2,5% Fe. KATA KUNCI: Paduan AlFeNi, Kelongsong, DAS, Metalografi optik, Mikrostruktur ABSTRACT CHARACTERIZATION OF THE MECHANICAL PROPERTIES AND MICROSTRUCTURE OF AlFeNi INTERMETALLIC ALLOY AS FUEL CLADDING MATERIAL. The AlFeNi alloy for cladding material was used to contain research reactor fuel. The alloying of AlFeNi was performed employing fusion method in arc furnace. The analysis of the mechanical properties of AlFeNi was carried out using Vickers method. The microstructure observation was performed by optical metallography. The analysis of grain size utilized DASS method. The phase analysis was done based on microstructure topography, X-ray diffraction pattern and equilibrium phase diagram. The hardness measurement results of AlFeNi alloys with 1%, 1,5 %, and 2,5%Fe were subsequently 36,3; 39,3; and 57,7 HV. The hardness of AlFeNi alloy showed improvement with the increase of Fe content in the alloy. Optical metallographic observation result indicated that the grain structure was dendritic in form and tended to change with increasing Fe content in the alloy. The grain microstructure of AlFeNi alloy with 2,5%Fe—0,5%Ni showed grain structure of long dendritic form , which was identified as and phases. The formation of K and phases in AlFeNi alloy had a tendency to increase with increasing Fe content. The grain structure analysis indicated that the dendrite grain structure increased up to 18,6 μm at 2,5% Fe. FREE TERMS: AlFeNi alloy, Cladding, DASS, Optical metallography, Microstructure

KARAKTERISASI INDEKS SINTERING, MIKROSTRUKTUR DAN MORFOLOGI KERNEL UO2 HASIL SINTERING SECARA FLUIDISASI Damunir Damunir; Moch. Setyadji
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 8, No 1 (2012): Januari 2012
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (495.06 KB)

ABSTRAK KARAKTERISASI INDEKS SINTERING, MIKROSTRUKTUR DAN MORFOLOGI KERNEL UO2 HASIL PROSES SINTERING SECARA FLUIDISASI. Karakterisasi indeks sintering, mikrostruktur dan morfologi kernel UO2 hasil proses sintering secara fluidisasi telah dilakukan. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui indeks sintering, mikrostruktur dan rasio O/U, bentuk dan diameter butiran kernel UO2 yang dihasilkan karena perubahan suhu dan waktu pada proses sintering secara fluidisasi. Sebanyak 2 g kernel UO2 hasil reduksi sebagai umpan diletakkan pada wadah grafit dalam tungku fluidized bed dan ditutup, kemudian udara didalam tungku dikeluarkan dengan mengalirkan gas argon. Gas argon sebagai fluida dialirkan dari bawah keatas melalui butiran kernel UO2 pada tekanan 2 bar dengan kecepatan alir sebesar 33,3ml/menit hingga terjadi proses fluidisasi. Suhu fluidisasi di variasi pada 1000, 1050, 1100 dan 1150 oC selama 2 jam. Dengan cara yang sama, waktu fluidisasi di variasi selama 1,2, 3 dan 4 jam pada suhu 1100 oC. Kernel UO2 yang dihasilkan, di karakterisasi indeks sintering menggunakan persamaan Timmermans, mikrostruktur menggunakan SEM pada pembesaran 1000X, bentuk dan diameter butiran kernel UO2 menggunakan mikroskop optik pada pembesaran 50X, dan rasio O/U dengan metode gravimetri. Hasil percobaan menunjukkan bahwa suhu dan waktu sintering secara fluidisasi dalam fluida gas argon berpengaruh terhadap perubahan indeks sintering, mikrostruktur, morfologi yang meliputi bentuk butiran dan diameter butiran, dan rasio O/U kernel UO2 yang di hasilkan. Kondisi sintering secara fluidisasi relatif baik adalah pada suhu 1100 oC selama 2 jam. Kernel UO2 yang di hasilkan mempunyai indek sintering sebesar 82,81% dengan densitas sebesar 9,99 g/ml, rasio O/U sebesar 2,03, struktur mikro adalah halus dan merata, bentuk butiran adalah bulat dengan diameter rata-rata sebesar 1100 µm. Kata kunci: Kernel UO2, fluidisasi, indeks sintering, rasio O/U ABSTRACT CHARACTERIZATION OF THE INDEXS OF SINTERING, MICROSTRUCTURE AND MORPHOLOGY OF UO2 KERNEL SINTERED PRODUCT BY FLUIDIZATION. Characterization of the index of sintering, microstructure and morphology of UO2 kernel sintered product by fluidization have been done. The aim this research was to knew the index of sintering, the microstructure and shape, the ratio of O/U and diameter of UO2 kernel grains obtains because temperature and time changes at sintered by fluidization. A total of 2 g UO2 of reduction product as a feed was placed on the container a graphite inside fluidized bed furnace and closed, then the air inside a furnace to losted with flowing of argon gas. The argon gas as the fluid was flowed from the bottom upwards through the grain of UO2 kernel at a pressure of 2 bar with a flow rate of 33.3 ml/minute to happen fluidization process. Fluidization temperature at variations at 1000. 1050. 1100 and 1150 oC for 2 hours. With same way, the fluidization time at variation during at 1. 2. 3 and 4 hours at 1100 oC. The UO2 kernel obtains were characterized the index of sintering using the equation Timmermans, microstructure using SEM at 1000X magnification. The shape and diameter of UO2 kernel grains using an optical microscopy at 50X magnification, and the ratio of O/U with gravimetric method. The experiment product showed that temperature and time of sintered by fuidization in fluid of argon gas was influence on sintering indexs, microstructure, morphology which includes the grains shape and grains diameter, and ratio of O/U of UO2 kernel obtains. The sintering by fluidization is big relatively condition at 1100 oC for 2 hours. The UO2 kernel obtains has generated the sintering index was 82.81%, the ratio of O/U amounted to 2.03, the microstructure to fine and uniform, grains shape is spherical with an average diameter of 1100 μm. Keywords: The UO2 kernel, fluidizationindex of sinering, ratio of O/U .

MIGRASI ZIRKONIUM PADA PROSES DESORPSI DALAM TUMPUKAN DIAM RESIN ANION DOWEX-1X8 Moch. Setyadji .; Budi Budi Sulistyo Budi Sulistyo
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 9, No 1 (2013): Januari 2013
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (525.705 KB)

ABSTRAK MIGRASI ZIRKONIUM PADA PROSES DESORPSI DALAM TUMPUKAN DIAM RESIN ANION DOWEX-1X8.Penelitian ini bertujuan untuk menentukan model migrasi zirkonium pada proses desorpsi dalam tumpukan diam resinanion dowex-1X8.Penelitian juga bertujuan untuk melakukan validasi model matematis dan menentukan besarnya nilai koefisien migrasi zirkonium meliputi konstanta Henry (H), koefisien perpindahan massa (kc.a) dan koefisien difusivitas aksial (Dz). Model matematis desorpsi zirkonium dalam tumpukan diam resin berupa persamaan differensial parsial simultan sebagai berikut : Dengan CA* = H. XA. Migrasi zirkonium dilakukan dengan mengalirkan larutan H2SO44M sebagai eluen ke dalam tumpukan resin dowex 1X8 yang berisi jenuh zirkonium.Kecepatan alir yang digunakan sebesar 1,5; 2,0; dan 2,5 mL/menit pada tinggi resin 12 cm. Larutan yang keluar dari tumpukan resin dalam kolom ditampung dan dianalisis konsentrasi zirkoniumnya pada setiap interval waktu tertentu menggunakan spektrometer pendar sinar–X, kemudian data konsentrasi zirkonium ini dibandingkan dengan data konsentrasi zirconium hasil perhitungan menggunakan model persamaan di atas. Nilai kca dan Dzyang dipilih adalah yang menghasilkan nilai sum of square of errors (SSE) minimum. Dengan menggunakan data laaoratorium diperoleh konstante Henry (H)= 2,535. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin besar kecepatan alir superfisial maka diperoleh nilai kc.a dan Dz yang semakin besar. Pada kecepatan alir umpan 1,5 mL/menit diperoleh harga kc.a sebesar 0,0095 /menit dan Dz sebesar 12,2276cm2/menitdengan nilai SSE 0,2141dan ralat rerata = 7,958%, pada kecepatan alir umpan 2,0 mL/menit diperoleh harga kc.a sebesar 0,0117/menit dan Dz sebesar 13,2445 cm2/menit dengan nilai SSE 0,0358 dan ralat rerata = 5,0579 % serta pada kecepatan alir umpan 2,5 mL/menit diperoleh harga kc.a sebesar 0,0153 /menit dan Dz sebesar 13,2754 cm2/menit dengan nilai SSE 0,0327 dan ralat rerata =6,1071%. Kata kunci: Migrasi, desorpsi, zirkonium, resin anion dowex 1X8 ABSTRACT MIGRATION OF ZIRCONIUM IN THE FIXED BED OFDOWEX-1X8 ANION RESIN ON THE DESORPTION PROCESS. The research was aimed to determine the zirconium migration model in the fixed bed of dowex-1X8 anion resin on the desorption process. It also aims to validated the mathematical model and determiningthe value of zirconium migration coefficients includeHenry constant (H), mass transfer coefficient (kc.a) and axial diffusivity (Dz). The mathematical modelof zirconium desorptioninthe fixed bed resinis simultaneous partial differential equationsas follows: With CA* = H. XA. Migration zirconium done by passing a solution of 4M H2SO4 as the eluent into a fixed bed of dowex 1X8 resin containing saturated zirconium. Flow rate used of 1.5; 2.0,and 2.5mL/min at 12 cm height resin. The solution that came out of the fixed bed of resin in the column was collected and then analyzed the concentration of zirconium at each time interval using X-ray fluorescence spectrometer, and the data were compared with zirconium concentration data calculated using the above equation model. The value of kca and Dz were accepted if giving minimum of sum of square of errors (SSE). By using experimental data it was obtained Henry constant (H) =2.535. The rusults of reseach showed that the greater the superficial flow rate obtained the value of kca and Dz greater. At the feed with flow rate of 1.5mL/min obtained kca value of 0.0095/min and Dz of 12.2276 cm2/min with SSE of 0.2141 and average error of 7.958%, at the feed flow rate of 2.0 mL/min obtained kca value of 0,0117/min, Dz of 13.2445 cm2/min with SSE value of 0.0358, average error of 5.0579 % and then at the feed flow rate of 2.5mL/min obtained kca value of 0.0153/mni, Dzof 13.2754 cm2/min with SSE 0.0327 and average error of 6.1071%. Keywords: Migration, desorption, zirconium, anion resin dowex 1X8

IDENTIFIKASI SENYAWA YANG TERBENTUK AKIBAT REAKSI TERMOKIMIA PADA INGOT BAHAN BAKAR U3O8-Al, U3Si2-Al DAN UMo-Al MENGGUNAKAN X-RAY DIFFRACTOMETER Aslina Br. Ginting
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 2, No 2 (2006): Juni 2006
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (803.6 KB)

ABSTRAKIDENTIFIKASI SENYAWA YANG TERBENTUK AKIBAT REAKSI TERMOKIMIA PADA INGOT BAHAN BAKAR U3O8-Al, U3Si2-Al DAN UMo-Al MENGGUNAKAN X-RAY DIFFRACTOMETER. Matrik Al yang terdapat dalam bahan bakar U3O8-Al, U3Si2-Al dan UMo-Al mengalami reaksi peleburan pada temperatur sekitar 630 °C hingga 645 °C. Lelehan matrik Al tersebut bereaksi secara termokimia eksotermik maupun endotermik dengan masing-masing bahan bakar di atas dan membentuk senyawa baru yang akan mempengaruhi unjuk kerja bahan bakar di dalam reaktor. Sebenarnya kondisi operasi reaktor riset hanya berkisar pada temperatur 140 °C, sehingga kemungkinan lepasnya energi reaksi termokimia U3O8-Al, U3Si2-Al, dan UMo-Al tidak akan terjadi kecuali bila terjadi kecelakaan LOCA (Lost of Cooling Accident). Tetapi hal ini perlu diantisipasi untuk mengetahui unjuk kerja ketiga bahan bakar tersebut, baik pada kondisi operasi normal maupun dalam kondisi LOCA. Analisis reaksi termokimia dilakukan menggunakan DTA yang dilanjutkan dengan analisis identifikasi senyawa menggunakan XRD. Hasil analisis menunjukkan bahwa terjadi pembentukan senyawa UO2, Al2O3 pada bahan bakar U3O8-Al dan senyawa metastabil U(Al,Si)x pada bahan bakar jenis U3Si2-Al dan U(Al,Mo)x pada bahan bakar jenis UMo-Al. Ketiga jenis bahan bakar tersebut juga menghasilkan senyawa UAlx (UAl2, UAl3, UAl4) sebagai hasil akhir dari reaksi termokimia. KATA KUNCI: Reaksi termokimia, Bahan bakar U3O8-Al, U3Si2-Al dan UMo-Al, X-Ray Diffractometer, Matrik aluminium ABSTRACT IDENTIFICATION OF COMPOUNDS FORMED FROM THERMOCHEMICAL REACTIONS IN U3O8-Al, U3Si2-Al AND UMo-Al FUEL INGOT USING X-RAY DIFFRACTOMETER. Aluminium matrix in U3O8-Al, U3Si2-Al, and UMo-Al fuel experiences melting reaction at the temperature of 630 oC to 645 oC. The melted aluminium matrix reacts thermochemically either in an exothermic or an othermic reaction with each of the above fuels and forms new compounds which will influence the performance of the fuel in the reactor. Research reactor in effect operates at the temperature of 140 °C so the probability of energy release from the thermochemical reaction of U3O8-Al, U3Si2-Al and UMo-Al will not take place except in case of LOCA (Loss of Cooling Accident). Nevertheless, the condition must be anticipated to determine the performance of the three fuels in normal condition as well as in LOCA condition. Thermochemical reaction analysis was performed using DTA followed by identification analysis of the compounds using XRD. The analysis results showed that UO2, Al2O3 compound was formed in the U3O8-Al fuel, metastable compound U (Al,Si)x in the U3Si2- Al fuel, and U(Al,Mo)x in the UMo-Al fuel. The three fuels also produced UAlx (UAl2, UAl3 ,UAl4) as the end products of the thermochemical reactions. FREE TERMS: Thermochemical reaction, U3O8-Al, U3Si2-Al and UMo-Al fuel, X-ray diffractometer, Aluminium matrix

PENGARUH TEMPERATUR ANIL TERHADAP JENIS DAN UKURAN PRESIPITAT FASE KEDUA PADA PADUAN Zr-1%Nb-1%Sn-1%Fe Sugondo Sugondo; Andi Chaidir
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 5, No 1 (2009): Januari 2009
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (2470.15 KB)

ABSTRAK PENGARUH TEMPERATUR ANIL TERHADAP JENIS DAN UKURAN PRESIPITAT FASE KEDUA PADA PADUAN Zr-1%Nb-1%Sn-1%Fe. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis fase Zr-1%Nb-1%Sn-1%Fe hasil sintesis. Ingot dibuat dengan peleburan busur tunggal. Selanjutnya sampel dianil pada temperatur 400, 500, 600, 700 dan 800 °C selama 2 jam. Analisis difokuskan pada presipitat fase kedua (secondary phase precipitate - SPP). Identifikasi fase berdasarkan pola difraksi sinar-X dan dibantu dengan data JCPDF (Joint Committee Powder Diffraction File). Hasil pola difraksi beserta datanya dianalisis secara manual, tidak dapat langsung sesuai dengan data JCPDF sebab adanya distorsi terutama dari SPP. Dari hasil analisis disimpulkan sebagai berikut. Pada temperatur anil 400, 500 dan 700 °C pengintian partikel fase kedua SPP terjadi dengan baik. Untuk paduan Zr-1%Nb-1%Sn-1%Fe pada temperatur anil antara 400 °C sampai dengan 800 °C ditemukan SPP Fe2Nb, ZrSn2, FeSn, SnZr, NbSn2, Zr0,68Nb0,25Fe0,08, Fe2Nb0,4Zr0,6, Fe37Nb9Zr54 dan w-Zr. Stabilisasi presipitat terjadi dengan baik pada temperatur anil 800 °C, pertumbuhan presipitat antara 500 °C sampai dengan 600 °C, dan minimisasi ukuran presipitat pada temperatur anil 700 °C. KATA KUNCI: paduan Zr-1%Nb-1%Sn-1%Fe, peleburan busur tunggal, pola difraksi sinar-X, JCPDF, temperatur anil, Fe2Nb, ZrSn2, FeSn, SnZr, NbSn2, Zr0,68Nb0,25Fe0,08, Fe2Nb0,4Zr0,6, Fe37Nb9Zr54, w-Zr ABSTRACT EFFECT OF ANNEALING TEMPERATURE ON THE TYPE AND SIZE OF THE SECONDARY PHASE PRECIPITATE IN Zr-1%Nb-1%Sn-1%Fe ALLOY. The objective of this research is to analyze the phases present in Zr-1%Nb-1%Sn-1%Fe alloy obtained from synthesis. The ingot was prepared by single spark melting. The samples were then annealed at temperatures of 400, 500, 600, 700 and 800 °C for 2 hours. The analysis was focused on the secondary phase precipitate (SPP). The phases were identified based on the X-ray diffraction pattern supported by the Joint Committee Powder Diffraction File (JCPDF). The results of the diffraction pattern along with the data were analyzed manually, and not directly using the JCPDF data because of the distortion of the SPP. The results of the analysis were concluded as follows. The nucleation of the secondary phase precipitate (SPP) was agreeable at the annealing temperatures of 400, 500, and 700 °C. For the Zr-1%Nb-1%Sn-1%Fe alloy at temperatures from 400 °C to 800 °C precipitates of Fe2Nb, ZrSn2, FeSn, SnZr, NbSn2, Zr0.68Nb0.25Fe0.08, Fe2Nb0.4Zr0.6, Fe37Nb9Zr54 and w-Zr were observed. Satisfactory precipitate stabilization was obtained at an annealing temperature of 800 °C, precipitate growth at temperatures between 500 and 600 °C, and precipitate size minimization at a temperature of 700 °C. FREE TERMS: Zr-1%Nb-1%Sn-1%Fe alloy, single spark melting, x-ray diffraction pattern, JCPDF, annealing temperature, Fe2Nb, ZrSn2, FeSn, SnZr, NbSn2, Zr0.68Nb0.25Fe0.08, Fe2Nb0.4Zr0.6, Fe37Nb9Zr54, w-Zr

PELAPISAN NOSEL ROKET DENGAN BORON KARBIDA Sugondo .; Ratih Langenati; Futichah .; Mujtahid .
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 6, No 1 (2010): Januari
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1604.397 KB)

ABSTRAK PELAPISAN NOSEL ROKET DENGAN BORON KARBIDA. Telah dilakukan kegiatan penelitian boron karbida untuk pelapisan nosel roket, dengan sasaran berupa pembuatan nosel roket dengan teknik pelapisan boron atau boronisasi. Metode pelapisan yang digunakan adalah metode powder packed dengan parameter proses yaitu suhu 1000 °C dan waktu pelapisan 6, 8, dan 12 jam. Selanjutnya pada hasil pelapisan dilakukan pemeriksaan morfologi lapisan menggunakan mikroskop optik dan SEM untuk memperoleh data mikrostruktur, tebal dan penetrasi boron ke dalam bahan yang dilapis. Lalu dilakukan uji mekanik yaitu uji kekerasan menggunakan metode Vickers. Untuk mengetahui ketahanan panas dilakukan uji menggunakan metode simulasi beban panas yang diterima nosel melalui uji semburan api. Hasil dari kegiatan pelapisan pada suhu 1000 °C dengan waktu pemanasan 6, 8 dan 12 jam telah diperoleh. Hasil pengamatan mikrostruktur tersebut menunjukkan bahwa kenaikan suhu pemanasan menyebabkan kenaikan tebal lapisan secara signifikan baik untuk ST37 maupun S45C. Kenaikan tebal lapisan juga sebanding dengan peningkatan waktu pemanasan pada suhu yang sama. Sedangkan kekerasan meningkat secara signifikan pada bahan yang terboronisasi dibandingkan dengan bahan awal. Uji panas terhadap sampel ST37 yang diboronisasi pada suhu 1000 °C dengan waktu pemanasan 8 jam menunjukkan ketahanan terhadap uji panas sampai dengan 30 menit. KATA KUNCI: boronisasi, baja ST37, baja S45C, nosel roket, baja karbon rendah, powder packed, uji panas ABSTRACT COATING ROCKET NOZZLE WITH BORON CARBIDE. Research has been conducted to investigate the use of boron carbide for coating rocket nozzle, with the objective to prepare rocket nozzle using boron coating technique or boronization. The coating method employed was the powder packing method with two process parameters, which were a temperature of 1000 °C and coating time of 6, 8 and 12 hours. Observation of the coating morphology was subsequently performed using optical microscope and SEM to obtain data of the microstructure, thickness and penetration of boron into the coated materials. Afterward mechanical testing was carried out, which was hardness testing using Vickers method. To determine the heat resistance, testing was performed through method of simulating heat load received by the nozzle by means of flame spray test. Results for coating at a temperature of 1000°C with heating time of 6, 8 and 12 h have been obtained. Observation of the microstructures indicated that the increase of heating time resulted in a significant increase of the coating thickness for both ST37 and S45C. The increase of coating thickness was proportional to the increase of heating time at the given temperature. Meanwhile, hardness of the boronized materials increased significantly compared to the initial materials. Heating test on sample ST37 that had undergone boronization at 1000 °C for 8 h showed that the resistance toward heating test lasted for 30 min. FREE TERMS: boronization, steel ST37, steel S45C, rocket nozzle, low carbon steel, powder packed, heating test

Home Page

OAI Link

Editorial Team

Contact

Reviewer

Google Scholar

Contact Name
-

Contact Email
-

Phone
-

Journal Mail Official
-

Editorial Address
-

Location
Kota adm. jakarta selatan,

Dki jakarta

INDONESIA

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Home Page

OAI Link

Editorial Team

Contact

Reviewer

Google Scholar

Contact Name -

Contact Email -

Phone -

Journal Mail Official -

Editorial Address -

Location Kota adm. jakarta selatan, Dki jakarta INDONESIA

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Contact Name
-

Contact Email
-

Phone
-

Journal Mail Official
-

Editorial Address
-

Location
Kota adm. jakarta selatan,

Dki jakarta

INDONESIA