logo lembaga B64 Pembuatan Green Pellet U-ZrHx Untuk Bahan Bakar Reaktor Riset Peneliti Utama : Ir.Masrukan, M.T Anggota : Ir.M. Husna Alhasa, M.T Ir.Sungkono, M.T Ir. Anwar Muchsin Erilia Yusnitha, S.T Pusat Teknologi bahan Baklar Nuklir, BATAN [ nama lembaga ] 2012
LATAR BELAKANG [ pointers ] Latar belakang kegiatan Litbang Yasa Mempunyai prompt negative coefficient of reactivity yang cukup tinggi, (b). integritas penuh terhadap kelongsong dari bahan stainless steel dan alloy 88 pada operasi reaktor hingga 950 o C, (c). mempunyai kemampuan menahan produk fisi yang cukup tinggi, (d). mempunyai sifat termal tiga kali lebih tinggi dibandingkan bahan bakar keramik UO 2, (e). Dapat dikembangkan untuk bahan bakar rekator generasi ke IV, dan (f). Penggunaan bahan bakar paduan U-Zr telah lama digunakan secara luas. Kebutuhan pengembangan ilmu pengetahuan yang perlu dipenuhi Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 1
Lanjutan Kebutuhan metode peralatan teknologi yang perlu dipenuhi Metode yang diperlukan antara lain: (a). Pembuatan ingot, (b). Pembuatan serbuk U-ZrHx melalui cara hydriding, (c). Pembuatan pellet melalui cara pengepresan, dan (d). Pengujian hasil. Peralatan yang diperlukan antara lain : (a). Tungku pelaburan, (b). Peralatan huydriding, (c). Mesin pressing, (d). Mesin pemotong, dan (e). Peralatan Sieving Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 2
PERMASALAHAN [ pointers ] Pijakanperlunya kegiatanlitbangyasa (a). Bahan bakar UO 2 memiliki keterbatasan sifat trasformasi panas yang relatif rendah sehingga tidak memungkinakan digunakan pada suhu tinggi. Bahan bakar UO 2 memiliki keterbatasan dalam menampung produk fisi di dalam reaktor Permasalahn tersebut dapat diatasi dengan melakkan pengembangan bahan bakar jenis lain yaitu jenis uranium hidrida. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 3
METODOLOGI [ pointers ] Ruang Lingkup Kegiatan (a). Persiapan, (b). Pembuatan serbuk, (c). Pembuatan Green Pellet, (d). Pengujian-pengujian meliputi : kimia, densitas, mikrostruktur, dimensi green pellet, dan sifat termal. Fokus Kegiatan Energi Baru dan Terbarukan Desain Penelitian Penelitian ini diawali dengan pembuatan serbuk ingot U-Zr dan direncanakan selesai dalam waktu 8 bulan. Pelaksanaan penelitian dilakukan di laboratorium Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir (PTBN), Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir (PTBIN), kawasan Puspiptek Serpong, dan Pusat Nuklir dan Radiometri (PTNBR). PTBN melaksanakan sebagian besar kegiatan penelitian sedangkan PTBIN dan PTNBR membantu melaksanakan pengujian struktur fasa dan kristalografi. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 4
Pengambilan sampel uji dilakukan pada spesimen paduan hasil eksperimen hydriding dan pengepresan. Data karakterisasi meliputi data komposisi, densitas, sifat termal dan mikrostruktur yang diperoleh melalui eksperimen dan pengujian, pengukuran, pengamatan dan analisis. Tahapan Metode Pelaksanaan Kegiatan Tahapan pertama : Persiapan, meliputi koordinasi, studi pustaka, penyiapan bahan dan peralatan. Tahapan kedua : membuat serbuk dengan teknik hidriding dari ingot paduan U-Zr menjadi U-ZrHx. Komposisi Zr dalam U-ZrHx yang dibuat mempunyai komposisi berturut-turut sebesar 65%, 55% dan 45%. Tahap ketigs : melakukan penghancuran U-ZrHx hasil proses hidriding dengan cara dimilling menggunakan ballmill. Perkembangan dan Hasil Kegiatan Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 5
Tahap keempat : melakukan pemanasan serbuk U-ZrHx yang diperoleh dari proses hidriding agar diperoleh serbuk U-ZrHx yang mempunyai kadar air serendahrendahnya. Tahap kelima : melakukan pengujian serbuk hasil hidriding yang telah dipanaskan sebelum diproses lebih lanjut menjadi pelet. Tahap keenam: mencampur binder zenk stearat dan mema-sukkan ke dalam cetakan (die) sebelum dilakukan pengepresan Tahap ketujuh: melakukan pengepresan/kompaksi serbuk U-ZrHx dengan menggunakan mesin press. Tahapan ketujuh : melakukan pengujian green pellet untuk mengetahui kualitas green pellet yang diperoleh. Pengujian yang dilakukan meliputi : ketinggian, dimeter dan densitas Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 6
SINERGI KOORDINASI [ pointers ] Lingkup dan bentuk koordinasi yang dilakukan Lingkup koordinasi menyangkut koordinasi teknis dan koordinasi berupa rapat konsolidasi dan seminar. administrasi. Bentuk Nama lembaga yang diajak koordinasi BiroPerencanaan Batan, Kementerian Ristek, Badan Setandarisasi Nasional (BSN), Jaringan Kerjasama Kimia Indonesia (JasaKiai). Strategi pelaksanaan koordinasi Mengadakan pertemuan antara peneliti dan pembantu peneliti serta sekretariat, Melakukan konsultasi dengan Biro Perencanaan-Batan, Inspektorat dan Kemristek, Melakukan presentasi di pertemuan-pertemuan ilmiah seperti di BSN, JasaKiai Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 7
Signifikansi capaian koordinasi yang dilakukan Dari pertemuan pertemuan/rapat yang dilakukan dapat dievaluasi kemajuan pelaksanaan kegiatan, demikian juga dari presentasi ilmiah yang dilakukan dapat dilihat perkembangan kegiatan penelitian di luar institusi. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 8
PEMANFAATAN HASIL KEGIATAN [ pointers ] Kerangka dan strategi pemanfaatan hasil kegiatan Mengadakan kunjungan ke pengguna Mengafakan pertemuan dengan pihak fabrikan yang akan memprosuksi hasil kegiatan Wujud - bentuk pemanfaatan hasil kegiatan Apabila telah ditanda tangani MOU antara peneliti dengan fihak fabrikan Data (jumlah dan demografi) pihak yang memanfaatkan hasil kegiatan Signifikansi pemanfaatan yang dirasakan pihak penerima manfaat hasil kegiatan Tersedianya bahan bakar jenis U-ZrHx secara kontinyu dan berkesinambungan Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 9
POTENSI PENGEMBANGAN KE DEPAN [ pointers ] Rancangan Pengembangan ke depan Kegiatan penelitian pembuatan green pellet ini akan dilanjutkan dengan penelitian lanjutan yakni pembuatan pellet sinter. Proses ini akan memperbaiki karakter green pellet sehingga dapat memenuhi persyaratan untuk bahan bakar PWR. Strategi Pengembangan ke depan Mencari referensi yang berkaitan dengan proses sintering bahan bakar U-ZrHx dan parameter yang berpengaruh. Tahapan Pengembangan ke depan Membuat green pellet tambahan untuk menambah jumlah green pellet guna melakukan optimalisasi proses sintering Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 10
Foto -Foto Hasil Kegiatan Gambar 1. Rapat koordinasi Gambar 3. Pemeriksaan dengan SEM2. Gambar 2. Mesin Press Gambar 4. Alat uji densitas. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 11
Gambar 5. Serbuk U-Zr- Gambar 6. Green Plellet hasil Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 12
logo lembaga TERIMA KASIH Peneliti Utama : Ir.Masrukan, M.T Anggota Peneliti : Ir.M. Husna Alhasa, M.T Ir.Sungkono, M.T Ir. Anwar Muchsin Erilia Yusnitha, S.T