e-Repository BATAN

Advanced Search

ANALISIS METALOGRAFI PELAT ELEMEN BAKAR U3Si2/Al PASCA IRADIASI DENSITAS 2,96 gU/cm3

Ajiriyanto, Maman Kartaman and Br. Ginting, Aslina and Junaedi, Junaedi (2018) ANALISIS METALOGRAFI PELAT ELEMEN BAKAR U3Si2/Al PASCA IRADIASI DENSITAS 2,96 gU/cm3. Urania, 24 (1). pp. 39-49. ISSN 2528-0473

[img] Text (Jurnal Ilmiah Urania)
3597

Download (95kB)

Abstract

ABSTRAK ANALISIS METALOGRAFI PELAT ELEMEN BAKAR U3Si2/Al DENSITAS 2,96 gU/cm3 PASCA IRADIASI. Telah dilakukan analisis metalografi pelat elemen bakar (PEB) U3Si2/Al pasca iradiasi di dalam hotcell. Tujuan analisis metalografi untuk mengetahui perubahan mikrostruktur PEB U3Si2/Al dan ketebalan kelongsong AlMg2 setelah mengalami iradiasi didalam reaktor hingga burnup 56%. PEB U3Si2/Al pasca iradiasi dipotong pada posisi top, middle dan bottom dengan ukuran masing-masing sekitar 5x5x1,37 mm. Preparasi metalografi dimulai dari pemotongan PEB menggunakan cutting machine dengan low speed, mounting, grinding dan polishing didalam hotcell 104–105. Proses mounting dilakukan menggunakan resin dengan waktu >10 jam, proses grinding menggunakan kertas ampas hingga ukuran grit 2400 dan proses polishing dilakukan menggunakan pasta intan dari ukuran 3 sampai 1 mikron dengan kecepatan putar 150 rpm selama 5 menit. Pengamatan mikrostruktur menggunakan mikroskop optik di hotcell 107 dengan perbesaran 200 kali. Hasil analisis mikrostruktur diperoleh partikel U3Si2 dengan bentuk dan ukuran beragam, matriks Al dan kelongsong AlMg2 yang tersebar sepanjang PEB U3Si2/Al. Pengamatan mikrostruktur PEB U3Si2/Al pasca iradiasi belum menunjukkan hasil yang baik karena hanya dapat mengamati topografi meat U3Si2/Al, matriks Al dan kelongsong AlMg2. Hal ini disebabkan karena pengamatan mikrostruktur dengan menggunakan mikroskop optik di dalam hotcell maksimal hanya dengan perbesaran 200 kali sehingga fenomena interaction layer dan small gas bubble tidak dapat diamati. Namun mikrostruktur PEB U3Si2/Al dengan burn up 56% dibandingkan dengan mikrostruktur bahan bakar U3Si2/Al pasca iradiasi dengan burn up 60% yang merupakan hasil peneliti sebelumnya, hasilnya menunjukkan adanya interaksi antara meat U3Si2 dengan matriks Al dan adanya lapisan atau layer dengan ketebalan sekitar 5 hingga 20 mikron. Sementara itu, ketebalan kelongsong AlMg2 diperoleh lebih besar dari 0,25 mm, hal ini menunjukkan bahwa pengaruh iradiasi tidak memberikan perubahan ketebalan kelongsong AlMg2 secara signifikan sehingga secara keseluruhan PEB U3Si2-Al pasca iradiasi masih memiliki integritas dan kestabilan cukup baik. Kata kunci : PEB U3Si2/Al, pasca iradiasi, mikrostruktur, ketebalan kelongsong. ABSTRACT METALOGRAPHIC ANALYSIS OF IRRADIATED U3Si2/Al FUEL ELEMENT PLATE OF 2,96 gU/cm3 DENSITY. Metallographic analysis of U3Si2/Al fuel element plate has been performed in hotcell. The purpose of metallographic analysis is to study changes in PEB U3Si2/Al microstructure and AlMg2 cladding thickness after irradiation in reactor until burn up of 56%. The fuel element plate of irradiated U3Si2/Al was cut in top, middle and bottom positions with each size around 5x5x1,37mm. Metallographic preparation starts from sample cutting using cutting machine with low speed and sample mounting, grinding and polishing in hotcell 104–105. Sample mounting was done by using resin for more than 10 hours followed by grinding with sand papers up to grit size of 2400 and polishing with diamond paste of size 3 to 1 micron at a rotational speed of 150 rpm for 5 minutes. Microstructure observation was performed with optical microscope in hotcell 107 at 200 times magnification. Microstructure examination reveals U3Si2 particles with diverse forms and sizes, Al matrix and AlMg2 cladding were spread alongthe U3Si2/Al side. Microstructure observation of irradiated U3Si2/Al has not shown good result because only topography observation of U3Si2/Al meat, Al matrix and AlMg2 cladding can be done due to limited capability of the optical microscope in hotcell, where maximum magnification can be attained only at 200 times so that the phenomenon of interaction layer and small gas bubble can not be observed. However, U3Si2/Al microstructure of 56% burnup, if compared to the microstructure of U3Si2/Al fuel element plate of 60% burnup from previous researcher, shows interaction between U3Si2 meat with Al matrix and the existence of layers with a thickness about 5 up to 20 microns. Meanwhile, the observed thickness of AlMg2 cladding is greater than 0.25 mm, which indicates that irradiation does not significantly change the thickness of AlMg2 cladding so that the overall irradiated U3Si2-Al still has good integrity and stability. Keywords: PEB U3Si2/Al, post irradiation, microstructure, cladding thickness.

Item Type: Article
Subjects: Daur Bahan Bakar Nuklir dan Bahan Maju > Bahan Bakar Nuklir > Teknik Sintesis 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/4020

Actions (login required)

View Item View Item