BAB I PENDAHULUAN. Salah satu pemanfaatan tenaga nuklir dalam bidang energi adalah

dokumen-dokumen yang mirip
BAB I PENDAHULUAN. Kebutuhan energi di dunia akan terus meningkat. Hal ini berarti bahwa

BAB I PENDAHULUAN. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) telah banyak dibangun di beberapa negara di

BAB I PENDAHULUAN. Sumber energi nuklir merupakan sumber energi yang potensial untuk

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Pada bab ini mengungkapkan metode penelitian secara keseluruhan yang

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan metode eksperimen.

BAB IV ANALISIS & HASIL PERCOBAAN

LOGO. STUDI EKSPANSI TERMAL KERAMIK PADAT Al 2(1-x) Mg x Ti 1+x O 5 PRESENTASI TESIS. Djunaidi Dwi Pudji Abdullah NRP

STUDI PENAMBAHAN MgO SAMPAI 2 % MOL TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT MEKANIK KERAMIK KOMPOSIT Al 2 O 3 ZrO 2

1 BAB I BAB I PENDAHULUAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Pada bab ini mengungkapkan metode penelitian secara keseluruhan yang

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metode penelitian yang dilakukan adalah dengan metode eksperimen murni.

BAB III PROSEDUR PENELITIAN

I. PENDAHULUAN. kinerjanya adalah pemrosesan, modifikasi struktur dan sifat-sifat material.

BAB III METODE PENELITIAN. penelitian ini dilakukan pembuatan keramik Ni-CSZ dengan metode kompaksi

SINTESIS KERAMIK Al 2 TiO 5 DENSITAS TINGGI DENGAN ADITIF MgO

I. PENDAHULUAN. komposit. Jenis material ini menjadi fokus perhatian karena pemaduan dua bahan

BAB I PENDAHULUAN. Di zaman sekarang, manusia sangat bergantung pada kebutuhan listrik

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pengujian Densitas Abu Vulkanik Milling 2 jam. Sampel Milling 2 Jam. Suhu C

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakterisasi Bentuk Partikel SiC yang Dilapisi dengan MgAl 2 O 4 Berdasarkan Variabel Konsentrasi Ion Logam

Metode Uniaxial Pressing Proses Sintering...

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Jenis penelitian ini merupakan penelitian eksperimen. Karena tujuan dari

PENGENALAN DAUR BAHAN BAKAR NUKLIR

I PENDAHULUAN. Cordierite adalah material zat padat dengan formula 2MgO.2Al 2 O 3.5SiO 2 yang

I. PENDAHULUAN. dan kebutuhan bahan baku juga semakin memadai. Kemajuan tersebut memberikan

Teknologi Pembuatan Bahan Bakar Pelet Reaktor Daya Berbasis Thorium Oksida EXECUTIVE SUMMARY

BAB III METODE PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN. digunakan di Indonesia dalam berbagai bidang, diantaranya untuk pembangkit

BAB I PENDAHULUAN. Indonesia. Hal ini berarti meningkat pula kebutuhan manusia termasuk dari

2014 PEMBUATAN BILAYER ANODE - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION

I. PENDAHULUAN. rumah tangga dan bahan bangunan, yang selanjutnya keramik tersebut dikenal

KARAKTERISTIK KERAMIK MgAl 2 O 4 UNTUK BAHAN BAKAR NUKLIR MATRIKS INERT (IMF) YANG DIBUAT DARI SERBUK HASIL HEM PADA SUHU SINTER 1500 O C

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian yang dilakukan di Kelompok Bidang Bahan Dasar PTNBR-

1 BAB I PENDAHULUAN. Salah satu industri yang cukup berkembang di Indonesia saat ini adalah

BAB III METODE PENELITIAN. penelitian ini dilakukan pembuatan keramik CSZ-NiO untuk elektrolit padat

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. Hasil preparasi bahan baku larutan MgO, larutan NH 4 H 2 PO 4, dan larutan

Bab IV. Hasil dan Pembahasan

I. PENDAHULUAN. Al yang terbentuk dari 2 (dua) komponen utama yakni silika ( SiO ) dan

BAB I PENDAHULUAN. Telah disadari bahwa kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi harus

PENTINGNYA REAKTOR PEMBIAK CEPAT

Bab III Metodologi Penelitian

Bab IV Hasil dan Pembahasan

BAB I PENDAHULUAN. gigi pada satu lengkung rahang atau gigi antagonis. Maloklusi dapat dikoreksi

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metode penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. hal ini memiliki nilai konduktifitas yang memadai sebagai komponen sensor gas

BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR ISTILAH DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG BAB I

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB III METODE PENELITIAN. penelitian ini dilakukan pembuatan keramik komposit CSZ-Ni dengan

Sintesis Nanopartikel ZnO dengan Metode Kopresipitasi

UJI KETAHANAN KOROSI TEMPERATUR TINGGI (550OC) DARI LOGAM ZIRKONIUM DAN INGOT PADUAN

BAB III METODE PENELITIAN. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode eksperimen

I. PENDAHULUAN. Alumina banyak digunakan dalam berbagai aplikasi seperti digunakan sebagai. bahan refraktori dan bahan dalam bidang otomotif.

ANALISIS KOMPOSISI FASA CAMPURAN NANO-PERIKLAS DAN SUBNANO-RUTIL

BAB I PENDAHULUAN. praktek kedokteran giginya adalah keterampilan. Keterampilan menghasilkan

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

SINTESIS DAN KARAKTERISASI MAGNESIUM OKSIDA (MgO) DENGAN VARIASI MASSA PEG-6000

PENGARUH PENAMBAHAN BORON TRIOXIDE (B 2 O 3 ) TERHADAP KARAKTERISTIK DIELEKTRIK KERAMIK CALCIA STABILIZED ZIRCONIA (CSZ)

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... UCAPAN TERIMA KASIH... ABSTRAK... ABSTRACT... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN...

HASIL DAN PEMBAHASAN. dengan menggunakan kamera yang dihubungkan dengan komputer.

KARAKTERISASI PADUAN AlFeNiMg HASIL PELEBURAN DENGAN ARC FURNACE TERHADAP KEKERASAN

Bab III Metodologi Penelitian

Sintesis Keramik Al 2 TiO 5 dengan Aditif MgO Menggunakan Metode Solid Reaction

BAB III KARAKTERISTIK DESAIN HTTR DAN PENDINGIN Pb-Bi

I. PENDAHULUAN. kelongsong bahan bakar, seperti sedikit mengabsorpsi neutron, kekerasan

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

SINTESIS SERBUK MgTiO 3 DENGAN ADITIF Ca DARI BATU KAPUR ALAM DENGAN METODE PENCAMPURAN LARUTAN

I. PENDAHULUAN. Telah dilakukan beberapa riset reaktor nuklir diantaranya di Serpong

Pengaruh Kecepatan Milling Terhadap Perubahan Struktur Mikro Komposit Mg/Al 3 Ti

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab 3 Metodologi Penelitian

BAB I PENDAHULUAN. telah tanggal. Selama lebih dari 35 tahun dental implantology telah terbukti

BAB I PENDAHULUAN. Pesatnya perkembangan teknologi material semikonduktor keramik,

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Untuk mendapatkan jawaban dari permasalahan penelitian ini maka dipilih

BAB I PENDAHULUAN. Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) dibutuhkan oleh setiap negara

PENGARUH PENAMBAHAN NIKEL (Ni) TERHADAP STRUKTUR KRISTAL, MORFOLOGI, DAN KEKERASAN PADA PADUAN Al (2-x) FeNi (1+x)

BAB I PENDAHULUAN. Beberapa radiasi berbahaya karena dapat mengionisasi bahan yang dilaluinya,

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1 Pengaruh Suhu Sinter Terhadap Struktur Kristal

Karakterisasi Bentuk Partikel SiC yang Dilapisi dengan MgAl 2 O 4 Berdasarkan Variabel Konsentrasi Ion Logam

Bab IV Hasil dan Pembahasan

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

REAKTOR PEMBIAK CEPAT

Pengaruh Penambahan Periclase (0,10,15)% terhadap Karakteristik Struktur dan Kekerasan Kordierit

BAB IV RANCANGAN PENELITIAN SPRAY DRYING DAN SPRAY PYROLYSIS. Rancangan penelitian ini dibagi menjadi tiga tahapan utama :

Sintesis Bahan Ubahan Gradual Aluminum Titanat/Korundum dari Alumina Transisi dengan Penambahan MgO

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB III METODE PENELITIAN. Tahapan Penelitian dan karakterisasi FT-IR dilaksanakan di Laboratorium

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

PENGARUH VARIABEL KOMPAKSI TERHADAP MODULUS ELASTISITAS KOMPOSIT Al/SiC p DENGAN PERMUKAAN PARTIKEL SiC TERLAPISI ZnO

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

Sintesis Komposit TiO 2 /Karbon Aktif Berbasis Bambu Betung (Dendrocalamus asper) dengan Menggunakan Metode Solid State Reaction

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Mulai. Persiapan alat dan bahan. Meshing AAS. Kalsinasi + AAS. Pembuatan spesimen

PASI NA R SI NO L SI IK LI A KA

I. PENDAHULUAN. Perkembangan ilmu material dalam peningkatan produk hasil reaksi tidak

I. PENDAHULUAN. berbeda menjadi material baru yag memiliki sifat yang lebih baik dari material

ABSTRAK. Kata kunci: Sel bahan bakar oksida padat, CSZ, CaO, PVA, Slip casting.

Transkripsi:

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Salah satu pemanfaatan tenaga nuklir dalam bidang energi adalah Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN). Seiring dengan pemanfaatan PLTN terdapat kecenderungan penumpukan jumlah plutonium dan aktinida lainnya dalam bahan bakar bekas yang memiliki waktu paruh sangat lama akan menjadi persoalan dimasa depan (Dani G., 2009). Adanya penumpukan jumlah plutonium dan aktinida ini berpotensi memberikan efek merugikan terhadap kesehatan manusia karena paparan radiasinya. Selain itu, bahan bakar bekas khususnya plutonium dapat disalahgunakan menjadi bom nuklir. Untuk mengatasi persoalan ini diperlukan suatu bahan bakar reaktor nuklir jenis baru yang sekaligus menjadi tempat pembakaran plutonium dan aktinida lainnya yang memiliki waktu paruh sangat lama (Dani G., 2009). Dengan adanya pembakaran ini, jumlah plutonium dan aktinida sebagai bahan bakar bekas menjadi sangat sedikit. Salah satu bahan bakar reaktor nuklir jenis baru adalah bahan bakar matrik inert atau Inert Matrix Fuel (IMF) (Anonim IAEA, 2006). Bahan bakar matrik inert adalah suatu bahan bakar inovatif yang digunakan untuk mengurangi plutonium dan transmutasi aktinida-aktinida kecil (Grover dan Tyagi, 2008). Bahan bakar ini terdiri dari keramik matriks inert yang transparan terhadap neutron sebagai matriksnya dan bahan fisil seperti uranium sebagai bahan bakarnya (Dani G., 2009). 1

2 Banyak material yang menjadi kandidat sebagai Inert Matrix Fuel (IMF), salah satunya adalah magnesium alumina oksida (Anonim IAEA, 2006). Dengan memberikan MgO berlebih pada reaksi pembentukan spinel maka akan terbentuk fasa spinel dan periklas (MgO-MgAl 2 O 4 ) adanya fasa periklas ini akan meningkatkan konduktifitas termal. Menurut Dani G. S. dan international atomic energy agency (IAEA) syarat keramik (MgO-MgAl 2 O 4 ) bisa digunakan sebagai matrik inert harus memenuhi beberapa kriteria seperti rapat massa yang tinggi yaitu 95% dari rapat massa teoritis yaitu 3,4 gr/cm 3, kekerasan (hardness) yang tinggi yaitu sekitar 14 GPa, ketangguhan patah (fracture Toughness) yang tinggi yaitu sekitar 1,8 MPa.m 1/2, tidak bereaksi dengan air (inertness), cocok dengan kelongsong dan pendingin serta stabilitas radiasi yang tinggi. Untuk memenuhi kriteria keramik matriks inert terutama rapat massa yang tinggi diperlukan serbuk dengan partikel berukuran nanometer. Salah satu metode untuk menghasilkan serbuk dengan partikel berukuran nanometer adalah metode sol-gel. Metode ini merupakan metode sintesis nano partikel yang pada prosesnya melibatkan larutan sebagai medianya. Dalam penelitian ini difokuskan pada peningkatan sifat mekanik keramik magnesium aluminate spinel-periklas (MgO-MgAl 2 O 4 ) yang dibuat dari serbuk hasil proses sol-gel yang didoping dengan zirconia (ZrO 2 ) yang distabilkan dengan kalsium oksida (CaO). Dengan penambahan ZrO 2 yang distabilkan CaO diharapkan mampu meningkatkan rapat massa, kekerasan (hardness) dan ketangguhan patah (fracture toughness) keramik MgO-MgAl 2 O 4 sehingga bisa

3 dimanfaatkan sebagai bahan bakar matrik inert. Karakterisasi yang dilakukan meliputi pengukuran rapat massa, analisis kristalografi dengan menggunakan difraksi sinar X (XRD), morfologi keramik dengan menggunakan Scenning Electron Microscoupe (SEM), uji kekerasan dan ketangguhan patah dengan menggunakan metode vickers. 1.2 Rumusan masalah Sesuai dengan latar belakang maka penelitian ini difokuskan pada pembuatan IMF dan studi sifat mekanik keramik magnesium aluminate spinelperiklas (MgO-MgAl 2 O 4 ) yang dibuat dari serbuk hasil proses sol-gel yang didoping dengan zirconia (ZrO 2 ) yang distabilkan dengan kalsium oksida (CaO). Penstabilan dengan CaO bertujuan agar diperoleh zirconia yang berstruktur kubik pada suhu yang rendah ( 800 o C-1500 o C ) karena tanpa diberi bahan penstabil, zirconia (ZrO 2 ) murni hanya berubah jadi kubik ZrO 2 pada suhu yang sangat tinggi 2370 o C (Muljadi dan Thosin,2008). Sehingga ketika ZrO 2 kubik ini ditambahkan ke magnesium aluminate spinel-periklas (MgO-MgAl 2 O 4 ) diharapkan mampu meningkatkan rapat massa, kekerasan dan ketangguhan patah keramik MgO-MgAl 2 O 4. Perumusan masalah dari penelitian ini adalah: a. Bagaimana pengaruh penambahan (Zr,Ca)O 2 terhadap rapat massa, kekerasan dan ketangguhan patah keramik MgO-MgAl 2 O 4 b. Apakah kualitas keramik MgO-MgAl 2 O 4 - (Zr,Ca)O 2 yang dibuat memenuhi standar untuk bahan bakar matrik inert Dalam penelitian ini yang menjadi variabel bebas adalah penambahan komposisi (Zr,Ca)O 2 dan variabel terikatnya adalah kerapatan (ρ), kekerasan (Hv)

4 dan ketangguhan patah (K IC ) serta variabel tetapnya adalah suhu sinter, waktu sinter dan tekanan kompaksi. 1.3 Batasan Penelitian Karena luasnya permasalahan pada penelitian ini yang berkaitan dengan syarat material sebagai bahan bakar matrik inert yaitu cocok dengan kelongsong dan pendingin, konduktifitas termal yang tinggi, ekspansi termal yang rendah, kapasitas panas yang baik, sifat mekanik yang baik, stabilitas radiasi yang tinggi, rapat massa yang tinggi dan tidak bereaksi dengan air (inert), maka penelitian ini dibatasi hanya meneliti pengaruh penambahan (Zr,Ca)O 2 dengan variasi konsentrasi penambahan (Zr,Ca)O 2 sebesar 0%, 7,5% dan 15% mol terhadap kerapatan, kekerasan dan ketangguhan patah keramik MgO-MgAl 2 O 4. 1.4 Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui hubungan antara konsentrasi penambahan (Zr,Ca)O 2 terhadap kerapatan, kekerasan dan ketangguhan patah keramik MgO-MgAl 2 O 4 dari serbuk hasil proses sol-gel sebagai bahan bakar matriks inert. 1.5 Manfaat Manfaat dari penelitian ini adalah mampu menghasilkan keramik yang memiliki kerapatan, kekerasan dan ketangguhan patah yang bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar matrik inert. Selain itu juga menghasilkan data yang bisa dibuat sebagai data base untuk penelitian selanjutnya.

5