SUHU DAN W AKTU TERHADAP KONSENTRASI, I~SIO O/U DAN EFISIENSI PADA PROSES OKSIDASI-REDUKSI BAHAN BAKAR NUKLIR

Transkripsi

1 ,\'I/.:It, I/k/;, ISSN JI2/1 17 PENGARUH SUHU DAN W AKTU TERHADAP KONSENTRASI, I~SIO O/U DAN EFISIENSI PADA PROSES OKSIDASI-REDUKSI BAHAN BAKAR NUKLIR Sigit*, Noor Yudhi*, Rahmat Pratomo**, R. Didiek Herhady** *Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir - BATAN ** Pusat Teknologi Akselerator Dan Proses Bahan - BATAN ABSTRAK PENGARUH SUHU DAN WAKTU TERHADAP KONSENTRASI, RASIO O/U DAN EFISIENSI PADA PROSES OKSIDASI-REDUKSI BAHAN BAKAR NUKLIR. Telah di/akukan percobaan proses oksidasireduksi bahan bakar nuk/ir yaitu serbuk UO} yang diperoleh dari proses oksidasi-reduksi siklus ke-i pelet uranium oksida sinter dengan tujuan untuk mempelajari pengaruh suhu dan waktu terhadap konsentrasi U, rasio OIU serta eftsiensi proses pada sik/us oksidasi-reduksi ke-2, ke-3 dan ke-4. Pada penelitian ini dipelajari proses oksidasi sampai siklus ke-4 dan reduksi sampai sik/us ke-3. Untuk proses oksidasi ke-2, serb uk UO} dipanaskan pada suhu 400, 500 dan 600 C selama I, 2 danlatau 3jam, kemudian serb uk U30R hasi/ oksidasi ini dikenai proses reduksi ke-2 menjadi UO} kembali pada suhu 850 C dan waktu 2 jam. Serbuk UO} tersebut kemudian dioksidasi lagi menjadi U30R dan direduksi menjadi UO}. 8aik serbuk U30R /wsil oksidasi mauplln serb uk UO} hasi/ reduksi dianalisis. Untllk penentuan konsentrasi, OIU dengan metoda gravimetri. Ilasi/ percobaan mel1lll1jukkan bahwa untuk ok.vidasi, terjadi kenaikan konsentrasi U dalalll serb Ilk UjOS pada kondisi operasi ok.vidasi 400 C bila waktll ditalllbah dari 2 jam menjadi 3 jam baik pada proses oksidasi ke-2, ke-3 maupun ke-4, demikian jllga bila suhu dinaikkan sampai 500 "c dengan waktll I jam dan diperlama sampai 2 dan 3 jam, dan pada 600 (}C waktu I jam terjadi penurunan. Ullluk redllk.vi, pada su/m 400 (}C waktu 2 don 3 jam, suhu 500 C waktu I, 2 dan 3jam serta suhu 600 (}C waktu I jam konsentrasi U dalam UO) hasil reduk.\ i baik ke-2 mauplln ke-3 sudah mendekati harga teoritis, delllikiall pula e.lisiellsillya. {'ado su/1115{)() "C waktu J jalll, tiisiellsi ohidasi yang dicapai loa%. /larga OIU ulllllk U30Syang diperoleh berada di atas teoritisnya, UO} hasil redllksi berkisar 2,06-2,/0. Ilasi/ yang relatifbaik adalah pada proses oksidasi-reduksi sikills ke-3 dan pada kondisi oksidasi suhu 500 "c dan waktu 3jam. Kata kunci : Proses oksidasi-reduksi, konsentrasi, ra.vio O/U, efisiemi, bahan bakar nuklir, UO]o. ABSTRACT INFLUENCE OF TEMPERATURE AND TIME ON CONCENTRATION, O/U RATIO AND EFFICIENCY ON OXYDATION-REDUCTION PROCESS OF NUCLEAR FUEL. Oxydation"reduction process of UO; sintering pellets in order to study influence of temperature and time on U concentration, OIU ratio and process efficiency on second, third and fourth oxydation-reduction cyclus has been investigated. For the second oxydation, UO; was heated at temperature and 600 "c for, I, 2 and/or 3 hours, then the U30S powder as the oxydation product was reducted as second cyclus become UO; powder at temperature 850 C for 2 hours. The UO} was re-oxydated to UjOS and reducted to UO}. The oxydation process was realized four times, and the reduction three times. 80th the U30S and the UO} were analyzed. The gravimetric method was used to determine the concentration and OIU ratio. The experiments showed that for the oxydation, the U concentration in the U30R at the oxydation operation condition of 400 C were enhanced when time was lengthened from 2 to 3 hours for the second, third and fourth oydation process. The results for 500 (}C and time I, 2 and 3 hours were relatively same with that of 400 C and 3 hours, but at 600 (}C and I hour decreased. For the reduction, at temperature 400 (}C and time 2 and 3 hours, 500 (}C and time I, 2 and 3 hours and 600 (}C and time 1 hour, the U concentration in UO; as both for second and third reduction product were approximate with theoritical va.'ue, also the reduction efficiency. At temperature 500 (}C and time 2 hours, reduction efficiency reached 100 %. The OIU ratio obtainedfor the UjOS was higher than its theoritical value, and for the UO; was between The good relative condition process was third cycle oxydation-reduction and at the oxydation condition of temperature 500 "c and time 3 hours. Key words: Oxydation-reduction process, concentration, O/U ratio, efficiency, nuclear fuel, UO]o Prosiding PPI - PDIPTN 2006

2 18- ISSN Sigit, dkk. PENDAHULUAN Dalam bahwa Sasaran pembangunan Utama PLTN BATAN pertama dinyatakan adalah jenis PWR yang direncanakan dibangun pad a tahun Setelah berhasil dibangun beberapa PL TN jenis PWR tersebut, maka beberapa tahun kemudian yaitu pada tahun 2022 direncanakan akan dibangun pula PLTN jenis PHWR. Antara ke dua jenis reaktor tersebut, terdapat sinergi yaitu penggunaan kembali bahan bakar bekas PWR yang diolah dengan konsep DUPIC (Direct Use of PWR spent fuel In Candu reactor) sehingga dapat digunakan lagi untuk bahan bakar PHWR/CANDU[I]. Seperti diketahui bahwa dari suatu pembangkit Iistrik tenaga nuklir dihasilkan bahan bakar bekas dengan radioaktivitas sangat tinggi yang mengandung tidak hanya hasil fisi tetapi juga uranium sisa yang tidak terbakar serta plutonium. Di sini terlihat adanya bahan yang sangat berharga untuk di daur ulang agar dapat digunakan kembali, selain itu juga sebagai Iimbah radioaktif. Adanya bahan sensitif yaitu plutonium, apabila dikenai proses pemisahan dari bahan yang lain akan terkena safeguards karena dapat disalahgunakan[2]. Konsep DUPIC dapat dikembangkan sebagai metoda altematif dari pengelolaan bahan bakar bekas secara konvensional yang mengolah kembali pemisahan uranium dan plutonium dari bahan fisi lain. Bahan bakar bekas PWR dapat di daur ulang (recycle) dengan cara refabrikasi ke reaktor CANDU kompatibel dengan bundel bahan bakar DUPIC. Penggunaan bahan bakar DUPIC ini merupakan prospek ke depan apabila PLTN yang digunakan dari jenis PWR dan PHWR. Di luar negeri, negara yang telah mengembangkan bahan bakar DUPIC adalah CANADA dan Korea[3,4]. Dengan adanya sinergi antara PWR dan PHWR tersebut maka banyak keuntungan yang diperoleh seperti penghematan uranium alam karena sebagian bahan bakamya diambil dari bahan bakar bekas PWR, serta hanya melibatkan proses termal dan mekanik saja dalam pembuatannya. Hal yang sangat penting dari penggunaan bahan bakar DUPIC ini adalah dari sisi safeguards karena proses ini adalah proliferation resistance. Pada pembmitan bahan bakar DUPIC, terdapat beberapa tahapan. Sebagai tahapan awal setelah disassembly, pemotongan rods dan decladding adalah proses oksidasi-reduksi bahan bakar untuk penyiapan serbuk yang dianggap sebagai proses paling kritis untuk menghasilkan serbuk yang dapat disinter. Untuk dapat disinter kembali, pelet bahan bakar bekas dikenai proses OREOX (Oxidation Reduction of Enriched Oxide Fuel). Semua proses pembuatan bahan bakar DUPIC dilakukan secara remote yaitu pananganan jarak jauh, dilakukan di dalam hot cell dengan menggunakan manipulator. Hal ini dilakukan karena bahan bakar bekas yang diproses radioaktivitasnya sangat tinggi. Dalam rangka pengembangan pembuatan bahan bakar DUPIC, telah banyak dilakukan penelitian mulai dari proses penyiapan serbuk, oksidasi-reduksi, pembuatan pelet, sintering sampai kelongsong elemen bakar baik dengan bahan SIMFUEL (simulated fuel) bahan bakar bekas sesungguhnya maupun uranium oksida[ 5-7). KIM[5] dkk. telah melakukan penelitian optimalisasi pembuatan bahan bakar DUPIC dengan bahan simulasi dan bahan bakar uranium alam. Prosesnya didasarkan pad a fabrikasi bahan bakar CANDU, pelet sinter dikenai proses OREOX, penghalusan serbuk dilaksanakan dengan milling lalu karakterisasi serbuk, sintering bahan bakar DUPIC simulasi. Dari penelitiannya tersebut diperoleh hasil bahwa karakteristik serbuk lebih tergantung pada jumlah siklus OREOX daripada perlakuan panas, dan proses milling untuk menaikkan densitas pelet. Di BATAN, khususnya di Pusat Teknologi Bahan Bahan Bakar Nuklir, beberapa kegiatan untuk mempelajari teknologi DUPIC telah dilakukan seperti kajian dan penelitian awal. Penelitian awal yang dilakukan adalah proses oksidasi-reduksi bahan bakar nuklir satu siklus yaitu dengan bahan uranium oksida dan proses oksidasi dengan bahan uranium oksida yang ditambah dengan zirkonium oksida sebagai simulasi hasil belah[7,8]. Penelitian dilanjutkan dengan melakukan proses oksidasi-reduksi beberapa siklus untuk bahan bakar nuklir uranium oksida dan uranium oksida ditambah hasil belah. Pada penelitian ini dipelajari proses oksidasi-reduksi dari bahan bakar nuklir uranium oksida sampai beberapa siklus kemudian dilakukan karakterisasi serbuk. Serbuk U02 dioksidasi dengan udara berubah menjadi U30g dan sebaliknya bila U30g direduksi dengan H2 menjadi U02 kembali. Proses tersebut memberikan perubahan volum spesifik karena adanya pemecahan dan reduksi ukuran partikel. Bila dilihat pada diagram fasa U02 pada berbagai % atom oksigen, maka tampak bahwa pada % atom O2 66,67-69,22 uranium dioksida berbentuk U02+x + U409 dan U02+x[I\]. Dalam proses oksidasi reaksi yang terjadi adalah : 3 U02 + O2-7 U30g Bila dilihat dari konstanta keseimbangan reaksi K ([U30g])/[U02].(P02), di mana P = nrt/v = [02]RT, maka [U30g] akan bertambah besar dengan Prosldlng PPI PDIPTN 2006 Yogyakarta, 10 Jull 2006

3 Sigit, dkk. ISSN /9 naiknya suhu. Hal ini dapat juga bila dilihat dari persamaan Arhenius dengan kecepatan reaksi r = k. [U02J.(P02) dengan k = A.e,E1RT. Dari uraian tersebut, dapat dihipotesakan bahwa suhu dan waktu yang diperlukan untuk proses akan berpengaruh terhadap rasio O/U dan juga konsentrasi U di samping itu juga efisiensi proses reduksi pad a setiap tahapan oksidasireduksi. Diharapkan dari penelitian ini dapat diperoleh data dan informasi mengenai proses oksidasi-reduksi uranium oksida untuk keperluan studi teknologi pembuatan bahan bakar DUPIC dalam menyongsong kesiapan pembangunan PLTN di masa mendatang. TAT A KERJA Bahan Uranium oksida sebagai bahan bakar nuklir diperoleh dari proses oksidasi-reduksi siklus ke-i pelet U02 sinter. Untuk proses oksidasi-reduksi digunakan udara sebagai sumber oksigen dan gas nitrogen dan hidrogen. Alat Proses oksidasi dilakukan dengan menggunakan tungku pemanas, proses reduksi dengan tungku pemanas opal. Untuk analisis gravimetri digunakan muffle furnace mod. BE 25 dan timbangan analitik Sartorius. Cawan porselin digunakan sebagai tempat cuplikan. Cara kerja 1. Serbuk U02 yang diperoleh dari hasil proses oksidasi-reduksi siklus ke-i ditimbang seberat kurang lebih 5 gram, dimasukkan ke dalam cawan porselin. Serbuk tersebut dikenai proses oksidasi dengan udara di dalam tungku pemanas selama I - 3 jam pada suhu c. 2. Setelah waktu tercapai, tungku dimatikan dan ditunggu sampai dingin. Bahan U30g sebagai hasil oksidasi U02 diambil sebagian 80 untuk 41 dianalisis dan sebagian yang lain untuk proses reduksi dengan H2 yang dialirkan dengan kecepatan tetap, menggunakan tungku opal pad a suhu 850 c selama 2 jam. Setelah U30g berubah kembali menjadi U02, kemudian dicuplik untuk analisis dan sisanya untuk proses berikutnya. Proses oksidasi-reduksi tersebut merupakan siklus ke-2. Untuk siklus ke-3 dilakukan seperti di alas, sedangkan untuk silus ke-4 hanya sampai proses oksidasi saja. 3. Dilakukan penentuan konsentrasi U dan rasio O/U secara gravimetri berdasarkan Analytical Method Used at Model Facility - Int. Training Course on Implementation of State Systems of Accounting for and Control of Nuclear Materia 1- Session 31, pemanasan dengan menggunakan muffle furnace, kemudian ditentukan efisiensi proses reduksinya yaitu konsentrasi U yang diperoleh dibagi dengan konsentrasi U dalam U02 teoritis dikalikan 100 %. HASIL DAN PEMBAHASAN Pada pustaka nomor 8 telah dilaporkan hasil karakterisasi serbuk U30g hasil oksidasi dan serbuk U02 hasil reduksi yang diperoleh dari proses oksidasi-reduksi silus ke-i uranium oks ida, di mana dari hasil proses tersebut densitas serbuk yang diperoleh masih rendah sehingga proses oksidasireduksi perlu diteruskan ke siklus ke-2, 3 dst. Penelitian ini meneruskan penelitian sebelumnya khususnya mengenai pengaruh suhu dan waktu terhadap konsentrasi U dalam serbuk U30g dan U02, rasio O/U yang diperoleh dan efisiensi proses baik oksidasi maupun reduksi. Pada Tabel I (Lampiran) disajikan hasil proses oksidasi-reduksi pada siklus ke-2 dan 3 serta proses oksidasi siklus ke-4 dari bahan bakar nuklir uranium oksida yaitu konsentrasi U, rasio O/U dan efisiensi reduksi. Proses oksidasi dilaksanakan pada suhu dan waktu yang bervariasi (Iihat keterangan gambar), sedangkan reduksi pada suhu 850 c selama 2 jam. A. Karakteristik serbuk UJOg hash oksidasi Karakterisasi serbuk U30g hash oksidasi yang ditentukan adalah konsentrasi U, rasioo/u dan efisiensi oksidasinya yang dapat dilihat pada Tabel I (Lampiran) dan Gambar I, 2, 3 dan 4 untuk oksidasi ke-2, 3 dan 4. '" c: 0~ 95 '#. : ,, 2 85t: 5 Kondisi oksidasi Gambar /. Pengaruh kondisi oksidasi (suhu dan waktu) terhadap konsentrasi U dan eflsiensi oksidasi untuk serbuk UJOS hasil proses oksidasi ke-2 Prosiding PPI - PCIPTN 2006

4 20- ISSN Sigit, dkk. Dari Tabel 1 dan Gambar 1 terlihat bahwa kondisi oksidasi pada suhu 400 C dan waktu 2 jam diperoleh konsentrasi U dalam serbuk U30g hasil oksidasi ke-2 sebesar 83,35% yang kemudian naik menjadi 84,58% jika waktunya diperlama menjadi 3 jam. Apabila suhu dinaikkan sampai 500 c dengan waktu 1, 2 dan 3 jam, hasilnya masingmasing adalah 84,40%, 84,38% dan 84,63% dan untuk 600 C dengan waktu pemanasan 1 jam terjadi sedikit penurunan yaitu 84,04%. Untuk serb uk U30g hasil oksidasi ke-3, perolehan konsentrasi U pada kondisi operasi oksidasi 400 C dan waktu 2 jam masih cukup rendah yaitu 83,16 %, kemudian naik menjadi 83,90 % bila waktunya 3 jam, sedangkan untuk suhu 500 C dan waktu 3 jam juga masih mengalami kenaikan sampai 84,90 %, tetapi kemudian menurun menjadi 84,04% pada suhu operasi oksidasi 600 C dan waktu 1 jam (Tabel 1, Gambar 2).. oksidasi 400 C waktu 3 jam dan 500 C waktu 3 jam. Namun nilainya belum sesuai dengan nilai teoritis yaitu konsentrasi U dalam U30g sebesar 84,80%. Hal ini mungkin disebabkan proses oksidasi yang belum sempurna sehingga hasil yang diperoleh belum maksimal. Keadaan ini juga nampak pada harga O/U yang berada di atas nilai teoritis baik untuk serbuk hasil oksidasi ke-2, ke-3 maupun ke-4 (Tabel 1, Gambar 4). Namun secara umum pengaruh suhu dan waktu nampak pada hasil oksidasi ini. 100 I I 100,, ~ vi 0~ c: 90 ~ ::::> 1 85 t- Kondisi oksidasi Gambar 3. Pengaruh kondis; oks;das; (suhu dan waktu) terhadap konsentras; V dan efts;ens; oks;das; untuk serbuk V.lOS hasil proses oks;das; ke-4 " I I Kondisi oksidasi Gambar 2. Pengaruh kondis; oks;das; (suhu dan waktu) terhadap konsentras; V dan efi. ;em~;ok.-.;da.";untuk. erhuk V.lOS hasil proses oks;das; ke-3 Untuk serbuk U30g hasil oksidasi ke-4, pad a kondisi operasi oksidasi suhu 400 C dan waktu 2 jam, konsentrasi U yang diperoleh 83,11 %, kemudian naik menjadi 83,85% bila waktunya 3 jam. Harga ini tidak jauh berbeda untuk kondisi oksidasi 500 C selama 1, 2 dan 3 jam serta 600 C, 1jam (Tabel 1, Gambar 3). Namun jika dibandingkan hasil pada oksidasi ke-2 dan ke-3, maka harga konsentrasi U dalam serbuk U30g ternyata lebih rendah. Hal ini diduga semakin banyak siklus oksidasinya kemungkinan malah merusak sifat-sifat dari serbuknya seperti densitas, luas permukaan, ukuran serb uk dsb., sehingga menurunkan efisiensi prosesnya. Dari uraian di atas terlihat bahwa konsentrasi U relatif tinggi diperoleh pada kondisi Kr.mi;<;i r:1~i:1;1~i oh')1 -*- '),'J o~ ':';'': -+- 1),1) o~.~~- 2} ~-~ O.'lI loon i Gambar 4. Pengaruh kondis; oks;das; (suhu dall waktu) terhadap ras;o OIV untuk serbuk VJOS hasil proses oks;das; ke 2, 3 dan 4 Keterangan gambar 1-4 : Absis angka : I adalah kondisi oksidasi T = 400 C, t = 2 jam (Tabel I kolom 2 dan 3) 2 adalah kondisi oksidasi T = 400 C, t = 3 jam 3 adalah kondisi oksidasi T = 500 C, t = 1jam 4 adalah kondisi oksidasi T = 500 C, t = 2 jam 5 adalah kondisi oksidasi T = 500 C, t = 2 jam 6 adalah kondisi oksidasi T = 600 C, t = 1jam (; Prosldlng PPI - PDIPTN 2006

5 SigU, dkk. ISSN / B. Karaktcristik scrbuk U02 hasil rcduksi Karakteristik serb uk V02 hasil reduksi pada siklus ke-2 dan ke-3 yang dilakukan pada suhu 850 e selama 2 jam dapat dilihat pada Tabel I dan Gambar 5-7, Karakteristik yang ditentukan adalah konsentrasi V, rasio O/V dan efisiensi reduksi. Proses oksidasi dilaksanakan pada suhu dan waktu yang bervariasi seperti pada keterangan gambar. 3 untuk efisiensi reduksi walaupun juga terjadi kenaikan dan penurunan, namun perbedaannya juga relatifkecil. CvUI~u 3 _- CI'D leon -.- cvlj lod:? '1-- I ~-.~~- 1,5 I;:' ~o c fin 3 4 Gombar IV;.1r1r.i~ioY.$:oj"ZJ Pengarult kondisi oksidasi (sultu dan waktu) terltadap rasio OIU untuk serbuk U,IORItasil proses reduksi ke-2, dan ke-3 Gombar 5. Pengarult kondisi oksidasi (sultu dan waktu) terlwdap konsentrasi U dan efisiensi reduksi untuk serbuk UOl Itasil proses reduksi ke-2 90 'J:: 100 :! 90 go as10).., w '15S 3 80 ;{{ t.tt~. 1'.onoiSJ oksid3si Gambar 6. Pengarult kondisi oksidasi (sultu dan waktu) terltadap konsentrasi Udan efisiensi reduksi untuk serbuk UOl Itasil proses reduksi ke-3 Dari Tabel I dan Gambar 5 terlihat bahwa kondisi oksidasi pada suhu 400 e dan waktu pemanasan selama 2 jam, maka konsentrasi V dalam serbuk V02 hasil reduksi ke-2 yang diperoleh sebesar 87,80% yang kemudian naik sampai 88,15% (sesuai dengan harga teoritis) pada kondisi oksidasi 500 e dan waktu 2 jam, namun kemudian menurun bila waktunya diperlama sampai 3 jam dan suhu dinaikkan menjadi 600 e waktu I jam, Kenaikan atau penurunan konsentrasi V yang diperoleh rejatif kecil, hal ini dapat dilihat pula ~ Keterangan gambar 5-7 : Absis angka : I adalah kondisi oksidasi T = 400 e, t = 2 jam (Tabel I kolom 2 dan 3) 2 adalah kondisi oksidasi T = 400 e, t = 3 jam 3 adalah kondisi oksidasi T = 500 e, t = I jam 4 adalah kondisi oksidasi T = 500 e, t = 2 jam 5 adalah kondisi oksidasi T = 500 e, t = 2 jam 6 adalah kondisi oksidasi T = 600 e, t = 1jam Vntuk serbuk V02 hasil reduksi ke-3, konsentrasi V dalam V02 yang diperoleh pada berbagai kondisi oksidasi yaitu suhu 400 e selama 2-3 jam, 500 e selama 1-3 jam dan 600 e dengan waktu pemanasan I jam tidak memberikan perbedaan yang berarti, dan berkisar antara 87,65% - 87,84%. Demikian juga untuk efisiensi reduksi, hasil yang diperoleh berada dalam kisaran 99,43% - 99,65%. Bila dibandingkan dengan efisiensi reduksi pada pustaka 8 yang berkisar antara 99,19% - 100%, maka hasil yang diperoleh ini berada dalam kisaran tersebut. Harga O/V dari serb uk V02 hasil reduksi ke-3 yang diperoleh pada kondisi operasi oksidasi yang dipelajari berkisar antara 2,06-2,10 yang masih memenuhi spesifikasi dari nilai teoritis 2,00 untuk pembuatan bahan bakar. Bila dilihat dengan hipotesa yang diajukan, maka perubahan suhu telah memberikan perubahan rasio O/V dengan terbentuknya U02+x, demikian juga terhadap konsentrasi U. Dengan perubahan rasio O/U tersebut maka telah terjadi perubahan % atom oksigen dalam uranium oksida sesuai pada diagram fasa yang telah dijelaskan di muka. Prosiding PPI PDIPTN 2006

6 22 ISSN Sigit, dkk. KESIMPULAN Dari percobaan yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : I. Pad a kondisi operasi oksidasi suhu 400 c dan waktu 2 jam, bila diperlama sampai 3 jam akan menaikkan konsentrasi U dalam serbuk U30g yang diperoleh baik pada proses oksidasi ke-2, ke-3 maupun ke-4, demikian juga bila suhu dinaikkan sampai 500 C dengan waktu 1 jam dan diperlama sampai 2 dan 3 jam, dan pada 600 c waktu 1jam terjadi penurunan. 2. Pada kondisi operasi oksidasi suhu 400 c wakfu 2 dan 3 jam, suhu 500 c waktu 1-3 dan suhu 600 c waktu 1 jam konsentrasi U dalam UOz hasil reduksi baik ke-2 maupun ke-3 sudah mendekati harga teoritis, demikian pula efisiensinya. 3. Harga O/U dari serbuk U30g hasil oksidasi baik ke-2, ke-3 maupun ke-4 berada di atas harga teoritis, sedangkan untuk serbuk hasil reduksi baik ke-2 maupun ke-3 berkisar antara 2,06-2,10 dan masih memenuhi spesifikasi bahan bakar nuklir. 4. Dari percobaan ini kondisi yang relatif baik adalah proses oksidasi-reduksi siklus ke-3 dan pad a kondisi oksidasi suhu 500 C dan waktu 3 jam. UCAP AN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada para staf dan teknisi baik dari PTBN maupun PT APB yang telah membantu dalam melakukan pengoperasian alat serta personil pengendalian daerah kerja dan pelayanan sarana dukung sehingga penelitian dapat dilaksanakan dengan baik. DAFTAR PUSTAKA I. SOETRISNANTO, A.Y., "Road Map Energi Nuklir - PLTN", PPEN BATAN, Jakarta, YANG, M.S., "DUPIC. An Alternative For More Power But Less DisposaP\ KAERI, Taejon, Korea. 3. WHITLOCK, J..1., "The Evolution ofcandu Fuel Cycles and Their Potential Contribution to World Peace", International Youth Nuclear Congress 2000", Bratislava, PARK, J.J., YANG, M.S., BAE, K.K., CHOI, H.B., KIM, H.D., PARK, H.S., "Technology and Implementation of the DUPIC Concept for Spent Nuclear Fuel in the Rok", KAERI, Taejon, Korea. 5. KIM, J.H., KANG, K.H., KIM, B.G., LEE, W., LEE, J.W., YANG, M.S., "Optimization of Powder/Pellet Fabrication for DUPIC Fuel", KAERI, Taejon. 6. LEE, J.W., "DUPIC Fuel Fabrication Technology", Korea Atomic Energy Research Institute, Daejon, PARK, J.J., YANG, M.S., BAE, K.K., CHOI, H.B., "Technology and Implemantation of the DUPIC Concept for Spent Nuclear Fuel in the Rok", Korea Atomic Energy Research Institute, Taejon, SIGIT, NOOR, Y., RAHMAT P., R. DIDIEK, H., "Karakterisasi Hasil Proses Oksidasi Reduksi Siklus I Uranium Oksida", Prosiding PPI-PDIPTN, P3TM BATAN, Yogyakarta, GHAIB, W., PRA YITNO, AGOENG, K., "Pengaruh zr07, Hasil Belah Terhadap Proses Oksidasi Pelet UOz", Laporan Teknis P2TBDU, Serpong, RAHMAT, P., DIDIEK, H., SUWONDO, B., SIGlT, "Penyiapan Umpan Fluidisasi Pelet UOz Dengan Cara Oksidasi", Prosiding PPI Litdas Iptek Nuklir, P3TM-BA TAN, Yogyakarta, KAUFMANN, A.R., "Nuclear Reactor Fuel elements. Metallurgy and Fabrication", pp , Interscience Publisher, John Wiley and Sons, New York. Prosiding PPI - PDIPTN 2006

7 Sigi/. dkk. ISSN LAMPIRAN SLJHU, Tabel1. Konsentrasi U, rasio O/U dan efisiensi proses reduksi pada siklus ke-2 dan ke-3. O/U Ef. Er. OKSIDASI KE ,13 99,98 88,09 99,93 87,80 99,60 99,50 88,15 99,65 99,53 87,77 87,71 99,57 87,65 99,43 87,75 87,84 87,74 99,55 84,13 Red. 83, ,72 U,% WAKTU, Jam Kans. Kans. OKSIDASI REDUKSI KE-3 KE-42 % Kans. 84,40 84,63 84,38 2,01 2,71 2,83 2,07 2,76 2, ,09 2,10 2,06 2,08 83,16 83,90 84,28 84,90 84,04 83,11 83,34 83,62 83,85 83,86 83,84 3,00 2,86 2,87 2,85 2,81 3,02 2,78 2,66 2,83 2,97 2,913 2 I KONDISI U,% OKSIDASI REDUKSI KE-2 Catutan " Kondisi Reduksi " suhu 850 "C. wak/u 2jam, sarna un/uk se/iap proses TANYAJAWAB Tumpal - Bagaimana pengaruh suklus terhadap sifat-sifat bahan bakar tersebut? Sigit - Pada siklus ke-l hasi/ proses oksidasi-reduksi masih kurang bagus dilihat dari konsentrasi V dan ratio D/U. - Bi/a siklus diulang lagi ke-2 dan ke-3 terjadi kenaikan konsentrasi V dan ration D/U. Pada siklus ke-4 /erjadi penurunan konsen/rasi V sedangkan D/V /idak sesuai dengan /eoritisnya Prosiding PPI PDIPTN 2006 Yogyakarta. 10 Juli 2006