e-Repository BATAN

Advanced Search

MIKROSTRUKTUR DAN KOMPOSISI FASA PELET SINTER UO2 DENGAN PENAMBAHAN DOPAN LOGAM ZIRKONIUM

Yulianto, Tri and Mutiara, Etty (2018) MIKROSTRUKTUR DAN KOMPOSISI FASA PELET SINTER UO2 DENGAN PENAMBAHAN DOPAN LOGAM ZIRKONIUM. Jurnal URANIA, 24 (1). pp. 17-26. ISSN p ISSN 0852−4777; e ISSN 2528−0473

[img]
Preview
Text (Jurnal Ilmiah Urania Vol.24 No.1)
3941-11728-5-PB.pdf

Download (412kB) | Preview

Abstract

ABSTRAK MIKROSTRUKTUR DAN KOMPOSISI FASA PELET SINTER UO2 DENGAN PENAMBAHAN DOPAN LOGAM ZIRKONIUM. Telah dilakukan karakterisasi pelet UO2 sebagai bahan bakar PWR dengan penambahan dopan logam zirkonium pada pelet UO2 . Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan logam zirkonium terhadap mikrostruktur dan komposisi fasa pelet UO2 maupun stoikiometri (O/U) ratio. Logam zirkonium yang ditambahkan diharapkan terdistribusi merata dalam pelet UO2 sehingga dapat meningkatkan kualitas pelet UO2. Pelet UO2 difabrikasi dengan cara kompaksi dan penyinteran pada variasi penambahan logam zirkonium sebesar 0,3%, 0,5% dan 0,9%berat. Pelet UO2 hasil kompaksi kemudian disinter pada temperatur 1700 oC dengan laju pemanasan 250 oC/jam selama 3 jam dalam media campuran gas hidrogen. Pelet UO2 hasil sinter dikarakterisasi meliputi pengamatan visual, pengukuran densitas, pengamatan mikrostruktur menggunakan mikroskop optik dengan perbesaran 500x dan analisis fasa dengan difraksi sinar-X (XRD). Hasil analisis menunjukkan bahwa dengan penambahan dopan logam Zr sebesar 0,3%; 0,5% dan 0,9%berat tidak terdapat cacat maupun retak pada pelet UO2 hasil sinter . Pelet sinter mempunyai rentang densitas 91%–93% TD dan memenuhi persyaratan sebagai bahan bakar PWR. Sementara itu, hasil analisis mikrostruktur pelet UO2 dengan variasi persentase logam zirkonium diketahui bahwa keberadaan logam zirkonium tidak dapat dikonfirmasikan. Sementara itu, hasil evaluasi data uji XRD menggunakan perangkat lunak HighScore melalui pencocokan kurva hasil uji dengan struktur dari data base diperoleh struktur dan komposisi fasa dalam pelet hasil sinter. Fasa yang terbentuk pada pelet sinter UO2 tanpa penambahan Zr dan dengan variasi penambahan Zr adalah senyawa UO2 dan UO3. Fraksi senyawa UO3 dalam pelet sinter UO2 berbanding lurus dengan persentase penambahan zirkonium yang ditunjukkan oleh stoikiometrinya (O/U) berdasarkan fraksi fasa yang terbentuk. Kata kunci: pelet UO2 , logam Zr, densitas, mikrostruktur, komposisi fasa. ABSTRACT MICROSTRUCTURE AND PHASE COMPOSITION OF SINTERED UO2 PELLET DOPED WITH ZIRCONIUM. Characterization of zirconium-doped UO2 pellet for PWR fuel has been done. The investigation aims to study the influence of zirconium doping on microstructure, phase composition and stoichiometric (O/U) ratio. Homogenous distribution of zirconium metal is expected in order to enhance UO2 pellet quality. The UO2 pellet was fabricated by compaction and sintering with varied zirconium addition of 0,3, 0,5 and 0,9 wt%. Sintering was done at 1700 oC with heating rate of 250 oC/hour for 3 hours in hydrogen medium. Characterization of the sintered pellet includes visual examination, density measurement, microstructure examination with optical microscope at 500x magnification and phase analysis by X-ray diffraction (XRD) method. Analysis results show that the addition of varied Zr of 0,3, 0,5 and 0,9 wt% did not cause defect or crack of the sintered UO2 pellet. Microstructure examination with optical microscope, however, could not visually confirm the existence of zirconium. The evaluation of XRD data was done with HighScore software by conforming peaks data of the test sample with peaks data of a reference database. The phase of UO2 pellet without zirconium addition was confirmed to be UO2 and UO3. The phase of UO2 pellet with zirconium addition, on the other hand, shows that the UO3 fraction increases linearly with the percentage of zirconium added, which is indicated by the value of stoichiometric (O/U) ratio. Keywords: UO2 pellet, Zr, PWR, microstructure, phase.

Item Type: Article
Subjects: Daur Bahan Bakar Nuklir dan Bahan Maju > Bahan Bakar Nuklir > Teknik Fabrikasi Bahan Bakar Nuklir
Divisions: Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir
Depositing User: USER PTBBN BATAN
Date Deposited: 13 Nov 2018 03:53
Last Modified: 13 Nov 2018 03:53
URI: http://repo-nkm.batan.go.id/id/eprint/4019

Actions (login required)

View Item View Item