Garuda - Garba Rujukan Digital

Analisisperpindahanpanassolid material RGTT200K Sudarmono Sudarmono
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 10, No 1 (2014): Januari 2014
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (817.788 KB)

Abstrak Pada saat ini BATAN tengah menyusun konseptual desain reaktor gas temperatur tinggi untuk kogenerasi dengan daya 200MWt yang dinamakan RGTT200K.Reaktor ini menggunakan solid material grafit sebagai moderator dan bahan bakar berpengayaan rendah LEU-TRISO (Low Enriched Uranium-TripleCoated Isotropic), bahan bakar ini menggunakan lapisan grafit di bagian terluar. Grafit memiliki kelakuan yang rumit terkait dengan temperatur tinggi, termasuk perubahan pada sifat termal seperti konduktivitas termal.Oleh karena itu optimasi analisis perpindahan panas solid material di dalam dan di luar teras harus sudah dikerjakan sejak tahap awal desain.Makalahini bertujuan menyampaikan hasil analisis mengenai perpindahan panas solid material RGTT200K, di dalam dan di luar teras reaktor.Analisis dilakukan melalui perhitungan temperatur solid material dan penurunan tekanan gas helium pada RGTT200K menggunakan program THERMIX yang merupakan salah satu program perhitungan panas di dalam program Very Superior Old Program (VSOP). Hasil analisis menunjukkan bahwaperpindahan panas solid material sebagai penyusun bejana reaktor yang diidentifikasi melalui letak atau posisi arah radial di luar teras berhasil disimulasikan, demikian pula dengan solid material di dalam teras yang merupakan moderator dan bahan bakar. Temperatur solid material tertinggi berada di zona tengah teras sebesar 658oC, sehingga integritassistem pengungkungan produk fisi masih terjaga. Kata kunci: solid material, RGTT200K, program THERMIX. Abstract Recently BATAN has been preparinga high temperatur gas reactor conseptual design for cogeneration by power of 200 MWt, namely RGTT200K. The reactor uses graphite solid material as moderator and LEU-TRISO (Low Enriched Uranium-TripleCoated Isotropic) as fuel element, which graphite is used as outer layer. Regarding to high temperature operation, graphite has complicated characteristics, including thermal conductivity. Therefore the solid material analysis in core and out of the reactor core should be analyzed in the beginning of design.This paper presents the analysis of heat transfer of RGTT200K solid material usingTHERMIX program by calculatingthe solid material temperatures and pressure drop of helium gas, as one of calculation program in Very Superior Old Program (VSOP). The results show that heat transfer of solid material as a reactor vessel component can be simulatedits position succesfully, hence the same with solid material in core as a moderator and fuel element. The highest temperature in the center position is 658oC, therefore the integrity offission product containment is still tenable. Keywords: solid material, RGTT200K, THERMIX program

ASPEK KINETIKA REAKSI KERNEL U3O8 DENGAN GAS H2 TERHADAP KARAKTERISTIK ENERGI AKTIVASI, KONSTANTA LAJU REAKSI DAN RASIO O/U KERNEL UO2 Damunir .
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 (682.44 KB)

ABSTRAK ASPEK KINETIKA REAKSI KERNEL U3O8 DENGAN GAS H2 TERHADAP KARAKTERISTIK ENERGI AKTIVASI, KONSTANTA LAJU REAKSI DAN RASIO O/U KERNEL UO2. Aspek kinetika reaksi kernel U3O8 dengan gas H2 terhadap karakteristik energi aktivasi, konstanta laju reaksi dan rasio O/U kernel UO2 telah dipelajari. Kernel U3O8 direaksikan dengan gas H2 di dalam reduktor dengan variasi suhu dan waktu reaksi. Suhu reaksi divariasi pada suhu 600, 700, 750, 800 dan 850 °C dengan tekanan 50 mmHg selama 3 jam dalam media gas N2. Waktu reaksi divariasi selama 1, 2, 3 dan 4 jam pada suhu 750 °C dengan kondisi yang sama. Hasil reaksinya adalah kernel UO2. Aspek kinetika reaksi antara kernel U3O8 dengan gas H2 di atas meliputi karakterisasi energi aktivasi minimum (AE), konstanta laju reaksi dan rasio O/U kernel UO2. Energi aktivasi minimum ditentukan dari koefisien arah garis lurus dari persamaan ln [{Db. Ro{1-(1- Xb)1/3 } / b t Cg ] = -3,9406x103 / T + 4,044 yang diperoleh. Dengan mengalikan koefisien arah sebesar -3,9406x103, tetapan gas ideal (R) sebesar 1,985 kal/mol dan perbedaan molaritas koefisien reaksi sebesar 2, diperoleh energi aktivasi minimum (AE) sebesar 15,644 kkal/mol. Konstanta laju reaksi (ks) ditentukan menggunakan persamaan kontrol reaksi kimia berorde satu dan persamaan Arrhenius, sedangkan rasio O/U ditentukan dengan metode gravimetri. Hasil analisis konstanta laju reaksi (ks) dengan persamaan kontrol reaksi kimia adalah 0,775 - 1,671 det-1 dan persamaan Arrhenius pada suhu 650 - 850 °C sebesar 0,674 - 2,914 det-1. Rasio O/U pada setiap perubahan konstanta laju reaksi tersebut sebesar 2,03 - 2,014 dan rasio O/U pada perubahan waktu reaksi 1 - 4 jam sebesar 2,04 - 2,014. Hasil percobaan menunjukkan bahwa energi aktivasi minimum berpengaruh pada konstanta laju reaksi berorde satu dan rasio O/U kernel UO2. Kondisi optimum adalah pada konstanta laju reaksi 1,43 det-1, rasio O/U kernel UO2 2,01 pada suhu 750 °C dan waktu reaksi 3 jam. Kernel UO2 yang dihasilkan berbentuk bulat, tidak retak dan memiliki mikrostruktur yang halus. KATA KUNCI: Kinetika reaksi, Energi aktivasi minimum, Konstanta laju reaksi, Persamaan kontrol reaksi kimia, Kernel U3O8, Kernel UO2 ABSTRACT REACTION KINETICS ASPECT OF U 3 O 8 KERNEL WITH GAS H 2 ON THE CHARACTERISTICS OF ACTIVATION ENERGY, REACTION RATE CONSTANT AND O/U RATIO OF UO2 KERNEL. The reaction kinetics aspect of U3 O8 kernel with gas H2 on the characteristics of activation energy, reaction rate constant and O/U ratio of UO2 kernel had been studied. U3O8 kernel was reacted with gas H2 in a reduction furnaceat varied reaction time and temperature. The reaction temperature was varied at 600, 700,750 and 850 oC with a pressure of 50 mmHg for 3 hours in gas N2 atmosphere. Thereation time was varied at 1,2,3 and 4 hours at a temperature of 750 oC using similarconditions. The reaction product was UO2 kernel. The reaction kinetic aspect betweenU3 O8 and gas H2 comprised the minimum activation energy (ΔE), the reaction rateconstant and the O/U ratio of UO2 kernel. The minimum activation energy wasdetermined from a straight line slope of equation ln [{D b. R o {(1(1X b )1/3} / (b.t.C g )] =-3.9406 x 103/ T + 4.044. By multiplying withthe straight line slope -3.9406 x 103, the ideal gas constant (R) 1.985 cal/mol and the molarity difference of reaction coefficient 2, aminimum activation energy of 15.644 kcal/mol was obtained. The reaction rate constantwas determined from first-order chemical reaction control and Arrhenius equation. The O/U ratio of UO2 kernel was obtained using gravimetric method. The analysis result ofreaction rate constant with chemical reaction control equation yielded reaction rateconstants of 0.745 1.671 s-1 and the Arrhenius equation at temperatures of 650 850oC yielded reaction rate constants of 0.637 2.914 s-1. The O/U ratios of UO 2 kernelat the respective reaction rate constants were 2.013 2.014 and the O/U ratios at reaction time 1 4 hours were 2.04 2.011. The experiment results indicated that the minimum activation energy influenced the rate constant of first-order reaction and the O/U ratio of UO2 kernel. The optimum condition was obtained at reaction rate constant of 1,43 s-1, O/U ratio of UO2 kernel of 2,01 at temperature of 750 oC and reaction time of 3 hours. The UO2 kernel produced was spherical, did not crack and had fine microstructure. FREE TERMS: Reaction kinetics, Minimum activation energy, Reaction rate constant, Chemical reaction control equation,U3O8 kernel, UO2 kernel

PENGARUH PENAMBAHAN UNSUR Zr TERHADAP PEMBENTUKAN FASE PASCA PERLAKUAN KOROSI PADA BAHAN BAKAR PADUAN UZr Masrukan .; Agoeng Kadarjono
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 5, No 2 (2009): Juni 2009
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1702.274 KB)

ABSTRAK PENGARUH PENAMBAHAN UNSUR Zr TERHADAP PEMBENTUKAN FASE PASCA PERLAKUAN KOROSI PADA BAHAN BAKAR PADUAN UZr. Telah dilakukan penentuan fase pada paduan UZr akibat penambahan unsur Zr pasca perlakuan korosi pada bahan bakar UZr dengan menggunakan teknik difraksi sinar-X. Awalnya, paduan U-Zr dengan komposisi Zr berturut-turut 2, 6, 10 dan 14% menerima perlakuan quenching dan korosi dalam media uap air pada temperature 100 °C dan waktu 140 jam. Selanjutnya pengujian dilakukan terhadap fase yang terbentuk dengan menggunakan teknik difraksi sinar-X. Penambahan unsur Zr, perlakuan quenching dan korosi menyebabkan terbentuknya fase baru yang akan mempengaruhi unjuk kerja bahan bakar UZr. Pengujian dengan menggunakan difraksi sinar-X dilakukan pada sudut 2θ antara 20° hingga 100°. Hasil pengujian menunjukkan bahwa pada paduan UZr dengan kadar Zr sebesar 6, 10 dan 14% terdapat fase berturut-turut: a-U, gU, d-U, ZrO2, UO2 dan ZrH2, sedangkan pada paduan UZr dengan kadar Zr sebesar 2% terdapat fase a-U, gU dan ZrH2 (tanpa ZrO2 dan UO2). KATA KUNCI: paduan UZr, perlakuan panas, korosi, fase, difraksi sinar-X ABSTRACT THE EFFECT OF Zr ELEMENT ADDITION ON PHASES FORMATION OFPOST CORROSION TREATMENT OF UZr ALLOY FUEL. Phases determination of UZr alloys resulting from addition of Zr element post corrosion treatment has been performed using XRD technique. At the beginning, UZr alloys with Zr compositions of 2, 6, 10 and 14% underwent quenching and corrosion testing in steam at a temperature of 100 °C for 140 hours. Subsequently, the phases formed were studied using XRD technique. The addition of Zr element, the quenching treatment and the corrosion testing have resulted in the formation of new phases which will influence the UZr fuel performance. The XRD analysis is conducted at 2q angle in between 20° and 100°. The results show that for UZr alloys with Zr content of 6, 10 and 14%, phases of a-U, gU, d-U, ZrO2, OU2 and ZrH2 are observed, while for UZr alloys with Zr content of 2%, phases of a-U, gU, ZrO2, OU2 and ZrH2 are observed. FREE TERMS: UZr alloy, heat treatment, corrosion, phase, X-ray diffraction

EKSTRAKSI PEMISAHAN Th-CeDARI Ce HIDROKSIDA HASIL OLAH MONASITMENGGUNAKAN MEMBRAN EMULSI CAIR DENGAN SOLVEN TBP M.V. Purwani; Dwi Biyantoro
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 9, No 2 (2013): Juni 2013
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1079.805 KB)

ABSTRAK EKSTRAKSI PEMISAHAN Th-Ce DARI Ce HIDROKSIDA HASIL OLAH MONASIT MENGGUNAKAN MEMBRAN EMULSI CAIR DENGAN SOLVEN TBP. Telah dilakukanekstraksi membran emulsi cair pemisahan Th dari Ce hidroksida hasil olah monasit memakai solven Tri Butil Fosfat (TBP). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui faktor pisah ekstraksi membran emulsi cair Ce dan Th memakai solven TBP. Umpan adalah konsentrat Ce(OH)4hasil olah pasir monasit yang mengandung 5% Th(OH)4yang dilarutkan dalam HNO3 sebagaifasa air eksternal (FAe). Teknik pemisahan ini menggabungkan antara teknik ekstraksi dan stripping. Fasa membran adalah emulsi tipe air dalam minyak dan sebagai surfaktan adalah SPAN – 80 (sorbitan monooleat). Sebagai fasa pendispersi adalah fasa minyak atau fasa organik (FO) TBP dan fasa terdispersi adalah fasa air internal (FAi) H3PO4. Parameter yang diteiti adalah % SPAN – 80, waktu emulsifikasi dan %TBP – Kerosen. Dari data yang diperoleh dan dari hasil perhitungan dapat disimpulkan bahwa kondisi optimum dicapai pada pemakaian SPAN - 80 sebanyak 3,5%, waktu emulsifikasi 15 menit, dan pemakaian TBP – Kerosen sebesar 15%. Pada kondisi ini diperoleh efisiensi ekstraksi Ce = 84,54%, efisiensi stripping Ce =98,05 % dan efisiensi total Ce = 82,85 %, efisiensi ekstraksi Th = 46,41%, efisiensi stripping Th =87,68 % dan efisiensi total Th = 40,69 %. Faktor pisah ekstraksi Ce – Th = 1,8216, faktor pisah stripping Ce– Th = 1,1177 dan faktor pisah total Ce–Th = 2,036. Swelling ratio 0% dan angka creaming 1,2%. Kata Kunci: ekstraksi membran emulsi, Ce- Th, TBP ABSTRACTSEPARATION EXTRACTION OF Th-Ce FROM Ce HYDROXIDETREATMENT PRODUCT OF MONAZITEBYEMULSION LIQUID MEMBRANEUSINGTBP SOLVENT. Emulsion liquid membrane extraction for separation of Th from Ce hydroxide treatment product of monazite using TBP have been done. The purposeofthis research to determineseparationfactor of CeandThby liquidemulsionmembraneextractionuseTBPsolventThe feed is Ce(OH)4concentratedtreatment product of monazite containing 5 % Th(OH)4were dissolved in HNO3 as the external aqueous phase (FAe). This separation technique combines extraction and strippingtechniques. Membrane phase is a water -in-oil emulsion type and as surfactant is SPAN - 80 (sorbitan monooleate). As the dispersing phase is the phase is oil or organic phase (FO) Tri Butyl Phosphate (TBP) and the dispersed phase is the internal water phase (FAi) H3PO4. Parameters were observed are % SPAN - 80 , emulsification time and % TBP - kerosene. From the data obtained and the results of the calculation can be concluded that the optimum conditions achieved in the use of SPAN – 80= 3.5 % , emulsification time = 15 minutes, swelling ratio = 2% and the use of TBP - kerosene =15 % . In this condition, the extraction efficiency obtained Ce = 84.54 % , Ce stripping efficiency = 98.05 % and total efficiency = 82.85 % Ce, Th extraction efficiency = 46.41 % , Th stripping efficiency = 87.68 % and the total efficiency of Th = 40.69 % . Extraction separation factor Ce - Th = 1.8216,stripping separation factor Ce - Th = 1.1177 and total separation factor Ce - Th = 2.036. Swelling ratio = 0% and creaming number = 1,2%. Keywords: emulsionmembraneextraction, Ce-Th, TBP

PELAPISAN BAJA TIPE ST-37 DENGAN NANO POWDER PACK BORON KARBIDA Sugondo .; Ratih Langenati; Widjaksana .; Basuki Agung Pudjanto
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 (336.52 KB)

ABSTRAK PELAPISAN BAJA TIPE ST-37 DENGAN NANO POWDER PACK BORON KARBIDA. Baja ST-37 banyak digunakan dalam industri. Kualitas baja ST-37 dapat ditingkatkan melalui pelapisan permukaan. Perkembangan teknologi dewasa ini menunjukkan kecenderungan yang mengarah pada sains nano dan teknologi nano yang dapat diaplikasikan dalam berbagai bidang antara lain energi, industri, kesehatan, informatika dan komunikasi maupun pangan yang dibutuhkan masyarakat luas dengan nilai jual yang kompetitif. Langkah-langkah boronisasi powder pack meliputi: perlakuan awal, persiapan serbuk, persiapan boronizing agent, persiapan kontainer, proses boronisasi, metalografi, uji kekerasan, dan uji korosi. Dari percobaan diperoleh hasil sebagai berikut. Mekanisme proses boronisasi ada tiga tahap, yaitu tahap pembentukan senyawa borida, tahap difusi, dan tahap pertumbuhan serta orientasi butir. Karbon pada B4C pada proses boronisasi tidak berdifusi masuk ke dalam substrat. Pembentukan senyawa borida mulai terjadi pada temperatur 600 °C, proses difusi mulai terjadi pada temperatur 700 °C, dan proses pertumbuhan serta orientasi kristal mulai terjadi pada temperatur 800 °C. Kekerasan lapisan boron yang diperoleh mencapai 1115 VHN. Lapisan hasil proses boronisasi tahan terhadap korosi HCl 10%. KATA KUNCI: Baja tipe ST-37, Nano powder pack, Boron karbida ABSTRACT COATING ON STEEL ST-37 TYPE WITH NANO POWDER PACK OF BORON CARBIDE. Steel ST-37 is a material widely used in industry. The quality of steel ST-37 can be improved by means of surface coating. At present the development of the technology shows the tendency toward nanoscience and nanotechnology that can be applied to various fields, among others energy, industry, medicine, information technology and communication as well as food necessitated by people at competitive selling prices. The steps in powder pack boronizing include: Pre-treatment, powder preparation, boronizing agent preparation, container preparation, boronizing process, metallography, hardness testing and corrosion testing. From the study, it is concluded as follows. The mechanism of boronizing process is divided into three stages, which are the boride compound formation stage, the diffusion stage, and the grain growth and orientation stage. Carbon in B4C on boronizing process does not diffuse into the substrate. The formation of boride compound begins to occur at a temperatur of 600 °C, the diffusion process at 700 °C, and the grain growth and orientation at 800 °C. The hardness of boron coating reaches a value of 1115 VHN. Coating by boronizing process shows corrosion resistance in 10% HCl. FREE TERMS: ST-37 type steel, Nano powder pack, Boron carbide

MONITORING PROSES CREEP SECARA TAK RUSAK DENGAN METODE ULTRASONIK Roziq Himawan; Farokhi .
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 4, No 2 (2008): Juni 2008
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (2680.509 KB)

ABSTRAK MONITORING PROSES CREEP SECARA TAK RUSAK DENGAN METODE ULTRASONIK. Banyak komponen PLTN yang mengalami degradasi material diakibatkan oleh fenomena creep karena beroperasi pada lingkungan temperatur dan tegangan tinggi. Untuk mencegah terjadinya kegagalan selama PLTN beroperasi, dilakukan penelitian monitoring proses creep secara tak merusak dengan metode ultrasonik. Pengujian ultrasonik dilakukan terhadap material yang telah mengalami uji creep dengan berbagai variasi waktu pengujian. Hasil pengujian menunjukkan bahwa semakin lama pengujian creep berlangsung, cepat rambat gelombang ultrasonik mengalami penurunan, sedangkan atenuasi mengalami kenaikan, yang disebabkan cacat di dalam spesimen yang berupa void yang berkembang menjadi retak mikro dan retak makro. Keberadaan cacat ini akan mengganggu perambatan gelombang sehingga yang mengakibatkan penurunan cepat rambat. Selain itu, cacat di dalam spesimen akan menghamburkan gelombang ultrasonik sehingga memperbesar atenuasi. KATA KUNCI: Degradasi material, Monitoring tak rusak, Metode ultrasonik ABSTRACT NON-DESTRUCTIVE MONITORING OF CREEP PROCESS USING ULTRASONIC METHOD. Material degradation due to creep phenomenon often occurs in many NPP’s components in high temperature and stress environment. To prevent failures during NPP operation, study of non-destructive monitoring of creep process using ultrasonic method was conducted. Ultrasonic tests were performed on material following creep test under various elapsed time. Testing results show that the propagation velocity of ultrasonic wave decreased and attenuation increased with increasing time of creep test, which were caused by defects that occurred in the specimen in the form of voids which turned into microcracks and macrocracks. The presence of these defects disturbed wave propagation, thus resulting in the decrease of propagation velocity. In addition, defects in the specimen also would scatter the ultrasonic wave which resulted in the increase of attenuation. FREE TERMS: Material degradation, Non-destructive monitoring, Ultrasonic method

PENGARUH RASIO O/U TERHADAP PERUBAHAN FASE PADA HASIL PROSES OKSIDASI GAGALAN PELET SINTER UO2 Futichah .; Ratih Langenati
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 (746.592 KB)

ABSTRAK PENGARUH RASIO O/U TERHADAP PERUBAHAN FASE PADA HASIL PROSES OKSIDASI GAGALAN PELET SINTER UO2. Penanganan dan pemanfaatan gagalan pelet sinter dilakukan melalui proses oksidasi reduksi pada temperatur dan waktu tertentu. Proses oksidasi yang dilanjutkan dengan proses reduksi gagalan pelet sinter uranium oksida dapat menghasilkan serbuk UO2 kembali, sehingga dapat digunakan sebagai serbuk awal bahan umpan dalam pembuatan pelet mentah. Selama proses oksidasi, gagalan pelet sinter UO2 mengalami proses pemanasan dalam tungku dengan atmosfir udara, sehingga pelet UO2 berubah fase menjadi serbuk U3O8. Terjadinya perubahan fase pada uranium oksida tersebut menunjukkan pengaruh temperatur oksidasi terhadap rasio O/U pada rentang temperatur 100 °C sampai dengan 1500 °C. Sedangkan perubahan O/U menentukan jenis fase yang terbentuk pada gagalan uranium oksida hasil oksidasi. Dengan demikian dapat diduga bahwa O/U sangat berpengaruh terhadap perubahan fase dan parameter kisi kristal dari fase yang terbentuk. Untuk mengetahui pengaruh rasio O/U terhadap perubahan yang mungkin terjadi pada fase yang terbentuk dan parameter kisi (panjang rusuk kisi) dari senyawa uranium oksida hasil proses oksidasi, maka diperlukan proses oksidasi gagalan pelet sinter UO2 pada temperatur 600 °C dengan waktu bervariasi dari 1, 2, 3, 4, 5 dan 6 jam. Selanjutnya dilakukan uji dan analisis rasio O/U dengan metode gravimetri serta uji dan analisis kristalografi menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) terhadap gagalan pelet sinter UO2 hasil oksidasi. Dari hasil penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa dari kurva antara rasio O/U dengan variasi waktu diperoleh korelasi dengan pendekatan persamaan O/U = -0,001 x2 + 0,013 x + 2,649 dengan x adalah waktu dalam jam. Diperoleh nilai rasio O/U pada pelet sinter yaitu sekitar 2,66 sampai 2,68, sehingga gagalan pelet sinter yang telah dioksidasi pada suhu 600 °C dengan waktu tahan berbeda-beda memiliki fase U3O8. Korelasi O/U terhadap perubahan parameter kisi ”a” dapat didekati dengan persamaan y = -6,986 x + 24,78 sedangkan parameter ”c” dapat didekati dengan persamaan y = -7,276 x + 24,99 dengan x adalah angka rasio O/U. KATA KUNCI: rasio O/U, proses oksidasi UO2, gagalan pelet sinter, parameter kisi U3O8 ABSTRACT THE EFFECT OF O/U RATIO ON THE PHASE CHANGE IN REJECT SINTERED UO2 PELLETS AFTER OXIDATION PROCESS. Handling and utilization of reject sintered pellets have been performed by means of oxidation and reduction processes at certain temperature and time. An oxidation process followed by a reduction process of reject sintered uranium dioxide pellets can be used to recover the UO2 powder, so that the UO2 powder can be used as the feed in the making of raw pellets. During the oxidation process, reject sintered UO2 pellets underwent heating process in the furnace in an air atmosphere, so the UO2 pellets experienced change of phase into U3O8 powder. The occurrence of phase change on uranium dioxide shows the effect of oxidation temperature on the O/U ratio within a temperature range of 100 °C to 1500 °C. Meanwhile, the change of O/U determines the type of phase that is formed in the uranium dioxide pellets resulted from oxidation. Therefore it can be suggested that the O/U has high influence on the phase change of crystal lattice parameters of the phase that is formed. To find out the effect of the O/U ratio on the change that may take place in the phase that is formed and the lattice parameters (lattice lengths) of the uranium oxide compound from the oxidation process, the oxidation process of reject sintered UO2 pellets was conducted at a temperature of 600 °C with variation of time of 1, 2, 3, 4, 5 and 6 h. Afterward, testing and analysis of the O/U ratio were carried out using gravimetry method and testing and analysis of the crystallography were accomplished using X-Ray Diffraction (XRD) for the reject sintered UO2 pellets from the oxidation process. From the results of this study, it can be concluded that the plot of O/U ratio against time provides a correlation with an equation approximation of O/U = -0.001x2 + 0.013x + 2.649 with x as the time in hour. The O/U ratio of the sintered pellets attained is around 2.66 to 2.68, thus the reject sintered pellets that have been oxidized at a temperature of 600 oC with different soaking time have a U3O8 phase. The correlation between O/U and the change of the lattice parameter ”a” can be approximated with the equation y = -6.986x + 24.78; whereas for the parameter ”c” it can be approximated with the equation y = -7.276x + 24.99 with x as the O/U ratio value. FREE TERMS: O/U ratio, UO2 oxidation process, reject sintered pellets, lattice parameter of U3O8

Penentuan burn up mutlak pelat elmen bakar U3Si2-Al tingkat muat uranium 2,96 gU/cm3pasca iradiasi Aslina Br.Ginting; Yanlinastuti .; Noviarty .; Boybul .; Arif Nugroho; Dian Anggraini; Rosika Kriswarini
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 11, No 2 (2015): Juni 2015
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (198.196 KB)

Abstract Absolut burn-up determination of U3Si2-Al irradiated fuel plate with loading 2.96 gU/cm3. Absolute burn up measurement of U3Si2-Al irradiated fuel element with loading of 2.96 gU/cm3with RI-SIE 2 code has been done. The burn up calculation of U3Si2-Al irradiated fuel element is based on the content of 137 Cs, 235U and 239 Pu isotopes which is obtained by radiochemical analysis after an appropriate separation. The purpose of the separation a monitoring of the fission product (137 Cs isotope) and the heavy elements (uranium and plutonium) is to get the amount of 235U isotope accurately.Separation and analysis of 137Cs isotope had been done by cation exchange using zeolit Lampung and spectrometre-g. While the separation both of isotop 235U and 239Pu had been done by anion exchange column using Dowex 1 x 8 resin. The efluen of U in the column anion exchanger was eluted by using HNO3 8N and the efluent of Pu was eluted by HCl 0.1N + HF 0.036N. Both of isotopes were analyzed by using a spectrometre-a. The analysis result showed that the content of 137Cs isotope in U3Si2-Al irradiated fuel element was 0.000716 g/g sample, while the content of 235U, 239 Pu and 238 Pu were 0.032824 g/g sample, 0.000011g/g sample and 0.000005 g/g sample respectively. The result of measurement 235U isotope compared with initially content of isotop 235U (fabrication data) for being used in the absolute burn up measurement. The result of absolute burn up calculation of U3Si2-Al irradiated fuel U3Si2-Al with loading of 2.96 gU/cm3with RI-SIE 2 code was 51.69 %. Keyword : Separation and analysis of isotopes (Cs, U, Pu), cation and anion exchange, U3Si2-Al irradiated fuel element, burn up.. Abstrak Penentuan burn up mutlak pelat elemen bakar U3Si2-Al tingkat muat uranium 2,96 gU/cm3pasca iradiasi. Telah dilakukan perhitungan burn up mutlak bahan bakar PEB U3Si2-Al tingkat muat uranium (TMU) 2,96 gU/cm3 pasca iradiasi dengan kode RI-SIE 2. Perhitungan dilakukan melalui hasilpemisahan dan analisis isotop 137Cs isotop,235U,dan Pu di dalam PEB U3Si2-Al pasca iradiasi secara radiokimia. Tujuan pemisahan isotop hasil fisi khususnya isotop 137Cs dengan unsur heavy element (uranium dan plutonium) adalah untuk mendapatkan kandungan isotop 235U sisa (tidak terbakar) secara akurat. Pemungutan isotop 137Cs dilakukan dengan metode penukar kation menggunakan zeolit Lampung dan analisisnya menggunakan spektrometer-g, sedangkan pemungutan isotop 235U dan 239Pu dilakukan dengan metode kolom penukar anion menggunakan resin Dowex 1x8. Efluen U di dalam kolom dielusi menggunakan HNO3 8N dan efluen Pu dielusi dengan HCl 0,1N+HF 0,036N dan dianalisis menggunakan spektrometer-α.Hasil analisis menunjukkan bahwa kandungan isotop 137Cs di dalam PEB U3Si2-Al pasca iradiasi diperoleh sebesar 0,000716 g/g sampel, sedangkan kandungan isotop U dan Pu diperoleh masing-masing sebesar235U= 0,032824 g/g sampel, 239Pu= 0,000011g/g sampel dan 238Pu=0,000005 g/g sampel. Kandungan isotop 235U hasil pengukuran selanjutnya dibandingkan dengan kandungan isotop 235U mula-mula (data pabrikasi) untuk digunakan dalam perhitungan burn up mutlak. Hasil perhitungan burn up mutlak bahan bakar PEB U3Si2-Al TMU 2,96 gU/cm3 pasca iradiasi dengan kode RI-SIE 2 diperoleh sebesar 51,69 %. Kata kunci : Pemisahan dan analisis isotop (Cs, U, Pu), penukar kation dan anion, PEB U3Si2-Al pasca iradiasi, burn up.

PLASTISITAS PADUAN V-Y PADA SUHU TINGGI Hadi Suwarno
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 (682.777 KB)

ABSTRAK PLASTISITAS PADUAN V-Y PADA SUHU TINGGI. Komponen material struktur untuk reaktor fusi harus memiliki karakter yang baik, diantaranya ketahanan plastisitas tinggi pada kenaikan suhu yang tinggi. Paduan vanadium-itrium dibuat dengan komposisi V-1,6% berat Y dan V-2,6% berat Y untuk pengembangan material struktur reaktor fusi. Pembuatan paduan dilakukan pada sebuah mesin hot isostatic press pada suhu 1173 K dan tekanan 200 MPa. Hasil analisis material dengan difraktrometri sinar-X dan Transmission Electron Microscopy (TEM) menunjukkan bahwa paduan bercampur dengan sempurna dan tidak dijumpai adanya senyawa baru. Uji material dalam bentuk uji tarik pada suhu tinggi dengan menggunakan spesimen mini menunjukkan bahwa adanya itrium dapat memperbaiki plastisitas vanadium. KATA KUNCI: plastisitas, paduan vanadium -itrium, reaktor fusi, hot isostatic press, Transmission Electron Microscopy (TEM) ABSTRACT PLASTICITY OF V-Y Alloy AT HIGH TEMPERATURE. Structural material components for fusion reactor must possess good characters, one of which is high plastic resistance under moderate temperature. Vanadium and yttrium metals are alloyed at a composition of V-1.6%wt Y and V-2.6%wt Y in order to develop the structural materials for fusion reactors. Alloying of the materials is conducted in a hot isostatic press machine at the temperature of 1173 K and pressure of 200 MPa. Analytical measurements of the alloys using X-ray Diffractometry and Transmission Electron Microscopy (TEM) indicated that no new compounds were observed. Tensile test measurement at high temperatures using mini specimen tests showed that the presence of yttrium improved the plasticity of vanadium. FREE TERMS: plasticity, vanadium-ytrium alloy, fussion reactor, hot isostatic press, Transmission Electron Microscopy (TEM)

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)

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.

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