PENGEMBANGAN TEKNOLOGI PRODUKSI BAHAN BAKAR REAKTOR DAYA

dokumen-dokumen yang mirip
OPTIMASI PROSES REDUKSI HASIL OKSIDASI GAGALAN PELET SINTER UOz

PENETAPAN PARAMETER PROSES PEMBUATAN BAHAN BAKAR UO 2 SERBUK HALUS YANG MEMENUHI SPESIFIKASI BAHAN BAKAR TIPE PHWR

SINTERING SUHU RENDAH ATAS KOMPAKAN SERBUK HALUS U02 DENGAN V ARIASI KANDUNGAN PELUMAS Zn-STEARAT

PENENTUAN RASIO O/U SERBUK SIMULASI BAHAN BAKAR DUPIC SECARA GRAVIMETRI

EFEK PENAMBAHAN Nb20S TERHADAP PELET SINTER U02 DARI PROSES ADU

PENGARUH WAKTU SINTER TERHADAP DENSITAS PELET UO 2 DARI BERBAGAI UKURAN SERBUK

ELEMEN BAKAR NUKLIR (EBN) TYPE ClRENE

ANALISIS KANDVNGAN PENGOTOR DALAM PELET VOz SINTER

PENGARUH PENAMBAHAN Cr2O3 TERHADAP DENSITAS PELET SINTER UO2

PENGARUH TEKANAN PENGOMPAKAN, KOMPOSISI Er 2 O 3 DAN PENYINTERAN PADA TEMPERATUR RENDAH TERHADAP KUALITAS PELET UO 2 + Er 2 O 3

KARAKTERISASI HASIL PROSES OKSIDASI-REDUKSI SIKLUS I URANIUM OKSIDA

PEMBUATAN PELAT ELEMEN BAKAR MINI U-7Mo/Al

PENGUJIAN KADAR AIR, RASIO DIU, KANDUNGAN F DAN CL, DAN KEKASARAN PERMUKAAN PELET UOz SINTER

PEMBUATAN SAMPEL INTI ELEMEN BAKAR U 3 Si 2 -Al

PENENTUAN DENSITAS KETUK SERBUK URANIUM OKSIDA HASIL PROSES OKSIDASI REDUKSI PELET U02 SINTER

PENGARUH DAYA TERHADAP UNJUK KERJA PIN BAHAN BAKAR NUKLIR TIPE PWR PADA KONDISI STEADY STATE

PENGENALAN DAUR BAHAN BAKAR NUKLIR

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

PEMODELAN SISTEM TUNGKU AUTOCLAVE ME-24

ANALISIS PENGGUNAAN LAS TIG PADA ALAT FUEL PILING UNTUK PENGELASAN PIN BAHAN BAKAR TIPE PWR

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

PENGARUH WAKTU OKSIDASI TERHADAP REGANGAN MIKRO PADA HASIL OKSIDASI GAGALAN PELET SINTER UO 2

PERILAKU SERBUK UO 2 HASIL PROSES ADU, AUC, IDR DAN MODIFIED ADU SELAMA PROSES PENYINTERAN MENGGUNAKAN DILATOMETER

PEMBUATAN HEATING CHAMBER PADA TUNGKU KILN / HEAT TREAMENT FURNACE TYPE N 41/H

KARAKTERISASI INGOT PADUAN U-7Mo-Zr HASIL PROSES PELEBURAN MENGGUNAKAN TUNGKU BUSUR LISTRIK

PENENTUAN KANDUNGAN PENGOTOR DALAM SERBUK UO2 HASIL KONVERSI YELLOW CAKE PETRO KIMIA GRESIK DENGAN AAS

ANALISIS KERUSAKAN TABUNG ALUMINA TUNGKU SINTER MINI PADA PROSES PEMANASAN SUHU 1600 O C

PROSES PENGOMPAKAN DAN PENYINTERAN PELET CERMET UO2-Zr

ANALISIS STRUKTUR-MIKRO PELET URANIUM OKS IDA SINTER

PROSES PEMURNIAN YELLOW CAKE DARI LIMBAH PABRIK PUPUK

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

B64 Pembuatan Green Pellet U-ZrHx Untuk Bahan Bakar Reaktor Riset. Peneliti Utama : Ir.Masrukan, M.T

KARAKTERISASI PADUAN AlFeNiMg HASIL PELEBURAN DENGAN ARC FURNACE TERHADAP KEKERASAN

PENGUKURAN KEKASARAN PERMUKAAN PELET UO 2 MENGGUNAKAN ALAT ROUGHNESS TESTER SURTRONIC 25

PENGARUH TEMPERATUR, WAKTU OKSIDASI DAN KONSENTRASI ZrO 2 TERHADAP DENSITAS, LUAS PERMUKAAN DAN RASIO O/U HASIL REDUKSI (U 3 O 8 +ZrO 2 )

RISET KARAKTERISTIK RADIASI PADA PELET BAHAN BAKAR

REAKTOR PEMBIAK CEPAT

PENGARUH PERUBAHAN TEKANAN PENGOMPAKAN DAN SUHU SINTER TERHADAP KARAKTERISTIK PELET SINTER UO 2 SERBUK HALUS 1-75μm

TEKNOLOGI PEMBUATAN BAHAN BAKAR PELET REAKTOR DAYA BERBASIS THORIUM OKSIDA PURWADI KASINO PUTRO

ANALISIS UNSUR Pb, Ni DAN Cu DALAM LARUTAN URANIUM HASIL STRIPPING EFLUEN URANIUM BIDANG BAHAN BAKAR NUKLIR

ANALISIS KOMPOSISI BAHAN DAN SIFAT TERMAL PADUAN AlMgSi-1 TANPA BORON HASIL SINTESIS UNTUK KELONGSONG ELEMEN BAKAR REAKTOR RISET

KARAKTERISASI PELET CAMPURAN URANIUM OKSIDA DAN ZIRKONIUM OKSIDA HASIL PROSES SINTER

ANALISIS KOMPOSISI KIMIA SERBUK HASIL PROSES HYDRIDING-DEHYDRIDING PADUAN U-Zr

UJI KEKERASAN DAN PEMERIKSAAN MIKROSTRUKTUR Zr-2 DAN Zr-4 PRA IRADIASI

PABRIKASI FOIL URANIUM DENGAN TEKNIK PEROLAN

PENENTUAN LAJU KOROSI PADA SUHU 150 ac UNTUK BAHAN STRUKTUR AIMg2 PASCA PERLAKUAN PANAS

PEMBUATAN KOMPONEN INNER TUBE LEU FOIL TARGET UNTUK KAPASITAS 1,5g U-235

FMEA SEBAGAI ALAT ANALISA RISIKO MODA KEGAGALAN PADA MAGNETIC FORCE WELDING MACHINE ME-27.1

ANALISIS UNSUR-UNSUR PENGOTOR DALAM YELLOW CAKE DARI LIMBAH PUPUK FOSFAT SECARA SPEKTROMETRI SERAPAN ATOM

REAKTOR AIR BERAT KANADA (CANDU)

STUDI TENTANG KEKERASANCLADDING PEB U3Sh-AL TMU RENDAH - TINGGI PRA IRADIASI

REAKTOR GRAFIT BERPENDINGIN GAS (GAS COOLED REACTOR)

PEMBUATAN FOIL TARGET DENGAN TINGKAT PENGKAYAAN URANIUM RENDAH

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

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

KOMPARASI SIFAT KIMIA DAN FISIK SERBUK UO 2 HASIL KONVERSI YELLOW CAKE LIMBAH PUPUK FOSFAT DAN YELLOW CAKE KOMERSIAL MELALUI JALUR ADU

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

Gambar 2.1. Proses pengelasan Plug weld (Martin, 2007)

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

BAB II DASAR TEORI Tinjauan Pustaka

BAB III KARAKTERISTIK DESAIN HTTR DAN PENDINGIN Pb-Bi

Gambar 4.1 Penampang luar pipa elbow

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

PERBAIKAN SISTEM KENDALI MOTOR PERALATAN FABRIKASI ELEMEN BAHAN BAKAR CIRENE ME-29

BAB I PENDAHULUAN. dimana logam menjadi satu akibat panas las, dengan atau tanpa. pengaruh tekanan, dan dengan atau tanpa logam pengisi.

TUGAS 2 MATA KULIAH DASAR KONVERSI ENERGI

PENGARUH KANDUNGAN Si TERHADAP MIKROSTRUKTUR DAN KEKERASAN INGOT Zr-Nb-Si

KARAKTERISASI PELET UO 2 MELALUI AUC DAN PELET UO 2 MELALUI ADU SELAMA SINTERING

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

BAB III METODE PENELITIAN

PENGARUH WAKTU PENAHANAN PROSES SINTERING TERHADAP NILAI KEKERASAN PRODUK EKSTRUSI PANAS DARI BAHAN BAKU GERAM ALUMINIUM HASIL PROSES PERMESINAN

PENGUKURAN SIFAT TERMAL ALLOY ALUMINIUM FERO NIKEL MENGGUNAKAN ALAT DIFFERENTIAL THERMAL ANALYZER

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

REAKTOR PENDINGIN GAS MAJU

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. A. Deskripsi Data

PENENTUAN SIFAT THERMAL PADUAN U-Zr MENGGUNAKAN DIFFERENTIAL THERMAL ANALYZER

PENGARUH VARIASI KUAT ARUS PENGELASAN TUNGSTEN INERT GAS

BAB I PENDAHULUAN. Kebutuhan energi di dunia akan terus meningkat. Hal ini berarti bahwa

BAB III TINJAUAN PUSTAKA

BAB VI L O G A M 6.1. PRODUKSI LOGAM

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

DAN KOMPARASI SERBUK UO2 DARI PROSES ADU DAN AUC SELAMA PROSES PENGOMPAKAN.

BAB IV PELAKSANAAN DAN PEMBAHASAN

PROSES MANUFACTURING

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

VARIASI PENAMBAHAN FLUK UNTUK MENGURANGI CACAT LUBANG JARUM DAN PENINGKATAN KEKUATAN MEKANIK

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

Frekuensi yang digunakan berkisar antara 10 hingga 500 khz, dan elektrode dikontakkan dengan benda kerja sehingga dihasilkan sambungan la

PENGARUH PENGELASAN TUNGSTEN INERT GAS TERHADAP KEKUATAN TARIK, KEKERASAN DAN MIKRO STRUKTUR PADA PIPA HEAT EXCHANGER

PENGARUH SIKLUS PROSES OKSIDASI-REDUKSI URANIUM OKSIDA TERHADAP DENSITAS DAN BUTIRAN SERBUK U 3 O 8 DAN UO 2

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

PENENTUAN NILAI LIMIT DETEKSI DAN KUANTISASI ALAT TITRASI POTENSIOMETER UNTUK ANALISIS URANIUM

RANCANG BANGUN ALA T ADUK LOGAM COR

Pengaruh Variasi Arus terhadap Struktur Mikro, Kekerasan dan Kekuatan Sambungan pada Proses Pengelasan Alumunium dengan Metode MIG

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PERBAIKAN DAN PENGUJIAN KINERJA CORROSION TEST MACHINE

PENGARUH KECEPATAN PELASAN DAN GEOMETRI ELEKTRODE TERHADAP HASIL LAS PADA PELASAN TIG BATANG EBN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Transkripsi:

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 ISSN 0854-5561 PENGEMBANGAN TEKNOLOGI PRODUKSI BAHAN BAKAR REAKTOR DAYA Tri Yulianto ABSTRAK PENGEMBANGAN TEKNOLOGI PRODUKSI BAHAN BAKAR REAKTOR DAYA. Kegiatan pengembangan teknologi produksi bahan bakar reaktor daya ditujukan guna mendukung Landmark BATAN bidang Energi. Mengingat kemampuan fasilitas di PTBN sa at ini, kegiatan pengembangan terutama ditujukan guna menguasai basics teknologi produksi bahan bakar PHWR (Candu), termasuk menguasai teknik pembuatan pin bahan bakar uji untuk di uji iradiasi di PRTF RSG-GAS. Pengembangan meliputi teknologi peletisasi, teknologi pembuatan komponen dan perakitan. Permasalahan utama dalam pembuatan pelet sinter adalah penetapan parameter proses peletisasi yang optimal. Kualitas pelet sinter sangat ditentukan oleh besarnya tekanan pengompakan, komposisi dan jenis aditif, suhu sinter, waktu sinter dan lain-lain. Selain itu, penetapan parameter perakitan (pelasan, brazing) yang optimal juga merupakan hal yang penting karena keterkaitannya dengan kinerja dan keselamatan iradiasi bahan bakarpemahaman proses produksi bahan bakar akan memberikan informasi yang berguna untuk mendapatkan kondisi proses produksi yang optimal. Kegiatan pengembangan produksi bahan bakar reaktor daya yang dilakukan meliputi pembuatan pelet mentah bahan bakar PHWR Cirene dari serbuk awal yang telah direduksi dan pembuatan prototipe pin uji bahan bakar PWR. PENDAHULUAN Tugas pokok dan fungsi Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir adalah melaksanakan pengembangan teknologi bahan bakar nuklir melalui pelaksanaan pengembangan teknologi produksi bahan bakar nuklir. Pada saat ini, kegiatan pengembangan tersebut ditujukan guna mendukung dan mensukseskan landmark BATAN bidang energi, yaitu berfungsinya science and technology base bidang energi nuklir pada tahun 2010 dan PLTN pertama beroperasi (dalam sistem jaringan listrik Jawa-Bali) pad a tahun 2016. Kegiatan pengembangan teknologi produksi bahan bakar reaktor daya ditujukan guna mendukung Landmark BAT AN bidang Energi. Mengingat kemampuan fasilitas di PTBN saat ini, kegiatan pengembangan terutama ditujukan guna menguasai basic teknologi produksi bahan bakar PHWR (Cirene), termasuk menguasai teknik pembuatan pin bahan bakar uji PWR untuk di uji iradiasi di PRTF RSG-GAS Bahan bakar nuklir yang paling banyak digunakan sa at ini adalah U02, terutama pada reaktor yang menggunkan air atau air berat sebagai moderator/pendingin. Umumnya U02 yang digunakan dalam bentuk padatan berupa pelet silinder. Pelet U02 dibuat dengan proses metalurgi serbuk diawali dengan pengompakan awal, kemudian digerus dan seterusnya diayak sehingga diperoleh berbagai ukuran serbuk. Dengan distribusi ukuran serbuk tertentu, dilakukan proses pengompakan akhir. Untuk serbuk yang mampu tekan bisa langsung dilakukan pengompakkan akhir tanpa melalui proses awal. Pelet tersebut kemudian disinter untuk memperoleh densitas pelet yang sesuai dengan spesifikasi yang ditetapkan. Kualitas pelet U02 sinter sangat ditentukan oleh kerapatan dan kekuatan mekanik pelet mentah yang dihasilkan pada proses pengompakan. Alat kompaksi yang ada mampu dioperasikan untuk memfabrikasi satu pelet dengan satu set parameter dan dapat juga dioperasikan untuk 542

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 ISSN 0854-5561 memproduksi pelet dengan kapasitas produksi 8 sampai dengan 10 pelet per menit dengan satu set parameter pengompakkan. Kemampuan alat kompaksi dalam memproduksi pelet mentah sangat menentukan variasi panjang. LID dan densitas pelet yang dihasilkan. Proses pembuatan pelet merupakan satu tahapan pad a proses didalam fabrikasi elemen bakar nuklir untuk bahan bakar reaktor daya jenis LWR maupun HWR. Proses pembuatan pelet atau peletisasi di IEBE nenggunakan teknik pengompakan dingin terhadap serbuk U02 yang dilanjutkan dengan sintering. Tujuan dari proses peletisasi adalah untuk mendapatkan kualitas pelet U02 yang memenuhi persyaratan untuk operasi suatu reaktor daya. Kegiatan peletisasi sebelumnya dengan menggunakan serbuk U02 yang ada (produksi Cameco) memberikan hasil yang cukup baik pad a kualitas pelet sinter untuk pelet tipe PWR. Tetapi untuk pembuatan pelet sinter tipe PHWR terutama Cirene belum baik karena masih banyak hasil pelet sinter yang retak. Hal tersebut diduga karena tingginya O/U ratio pada serbuk awal sehingga pada porses sinter juga diikuti proses reduksi cukup berarti untuk mencapai O/U ratio mendekati 2 sehingga pelet mengalami retak setelah proses sinter. Untuk mengatasi hal tersebut pada penelitian ini untuk pembuatan pelet elemen bakar PHWR Cirene dilakukan reduksi terlebih dahulu terhadap serbuk awal baru kemudian dilakukan proses peletisasi. Kegiatan lain yang dilakukan dalam rangka mewujudkan berkas elemen bakar Cirene adalah pembuatan komponen yang meliputi pembuatan end cap, penyiapan kelongsong dan pembuatan end plate. Kegiatan ini diawali dengan reduksi terhadap serbuk awal dan serbuk awal yang telah digranulasi. Kedua macam serbuk dilakukan proses pengompakan dingin untuk mendaptkan densitas green pel/et antara 5-6 gram /ml.untuk pembuatan komponen diawali dengan pemotongan batang, kelongsong dan pelat zircaloy baru kemudian dibentuk sesuai dengan gambar desain elemen bakar PHWR Cirene Selain melakukan penelitian dan pengembangan bahan bakar PHWR di IEBE juga mengembangkan keahlian untuk dapat membuat pin bakar uji PWR. Bahan bakar yang dibuat ini mengikuti gambar pin bahan bakar uji yang disesuaikan dengan PRTF RSG-GAS. Pin bahan bakar uji bentuknya cukup sederhana, sebagai bahan konstruksinya ( kelongsong dan tutup) memakai bahan khusus zirconium al/oy atau zircaloy. Zircaloy yang digunakan adalah jenis zircaloy-4. Bahan ini mempunyai sifat penyerapan neutron yang rendah dengan sifat-sifat mekanis, fisis dan korosi yangn cukup baik. Bahan bakar yang dipakai adalah uranium alam produksi Cameco yang dibuat dalam bentuk pelet U02 silindris. Kerumitan proses perakitan pin bahan bakar uji timbul karena pemakaian bahan zircaloy sebagai bahan konstruksinya. Zircaloy pad a temperatur tinggi sangat mudah bereaksi dengan gas sekeliling, seperti oksigen, juga nitrogen dan hidrogen serta senyawanya. Sedangkan pada proses perakitan dipakai cara las, dengan adanya reaksi tersebut akan mengakibatkan penurunan kekuatan mekanis dan korosi pad a daerah las. Pada kegiatan ini telah dibuat 1 buah prototipe pin uji bahan bakar PWR yang dirakit dengan cara pengelasan menggunakan tenik las TIG. TAT A KERJA 1. Pembuatan pelet dan komponen bahan bakar PHWR Cirene Tahapan reduksi serbuk awal Proses diawali pencampuran serbuk dengan bahan pelumas :Zn stearat) sebanyak 4% berat, pengompakan awal dengan gaya tekan sebesar 2 ton, penghancuran pelet hasil kompakan awal, granulasi dan pengayakan. Serbuk U02 hasil ayakan dari granulasi yang lolos 800 mikron dan tertahan 150 mikron direduksi dengan gas hidrogen pada suhu 8000 selama 3 jam bersama sama dengan serbuk awal. 543

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 ISSN 0854-5561 Tahapan pengompakkan Tehadap kedua macam serbuk hasil reduksi dilakukan proses peletisasi untuk menghasilkan pelet mentah (green pellet). Untuk serbuk yang telah digranulasi dikompakkan langsung dengan mesin final press, sedangkan untuk serbuk yang belum digranulasi dilakukan proses pengompakkan awal, pemecahan, granulasi, pengayakan dan selanjutnya dilakukan pengompakkan akhir. Proses kakrakterisasi terhadap pelet mentah meliputi pengukuran tinggi, diameter dan densitas. Gaya tekan yang digunakan untuk proses pengompakan sebesar 6 ton dengan diameter dinding dies 23 mm. Tahapan pembuatan komponen (penyiapan kelongsong, pembuatan and cap dan end plate) Pembuatan komponen elemen bakar Cirene yang dilakukan pada kegiatan ini juga diawali dengan karkterisasi terhadap bahan kelongsong dan tutup yang sebagian telah dilakukan pada tahun sebelumnya. Kelongsong dipotong sesuai dengan ukuran yang telah dipersyaratkan, kemudian dilakukan uji kekasaran terhapadap permukaan kelongsong. End cap dibuat dari batang zirkaloy 2 dengan mesin bubut yang menggunakan special tool. Selanjutnya dilakukan pengukuran terhadap dimensi tutup ujung. End plate dibuat dari pelat zircaloy 2 dengan menggunakan mesin milling sesuai dengan gambar desain elemen bakar PHWR Cirene. 2. Pembuatan prototipe pin uji bahan bakar PWR Tahapan pembuatan pelet sinter bahan bakar PWR Kegiatan penelitian ini menggunakan serbuk UOz alam yang berasal dari CAMECO, Canada Sejumlah serbuk diambil dari drum penyimpan serbuk UOz. Serbuk UOz awal ditambah dengan Zn stearat sebanyak 0,4% berat kemudian dicampur dengan alat pencampur selama 15 menit. Hasil pencampuran tersebut dikompakkan langsung dengan mesin pres (ME-21). Pengompakkan dilakukan secara automatik dengan satu set parameter untuk memproduksi 200 pelet mentah. Gaya tekanan pengompakkan yang digunakan sebesar tekanan sebesar 4 ton dengan diameter dies 11 mm. Pelet mentah hasil pengompakkan setelah diukur dimensi dan berat kemudian dilakukan proses sintering dengan kondisi sintering : laju pemanasan 250 C/jam dengan atmosfir gas Nz sampai temperatur 600 C atmosfir diganti dengan gas Hz dan pemanasan dilanjutkan dengan laju 250o/jam sampai suhu 17000C dan temperatur ditahan selama 4 jam. Proses pendinginan dilakukan dengan laju 150 C/jam sampai temperatur 600 C atmosfir diganti dengan gas Nz kemudian pendinginan dilanjutkan sampai suhu kamar. Pelet sinter yang dihasilkan dilakukan pengukuran / karakterisasi yang meliputi : dimensi, berat, densitas, O/U ratio, kandungan pengotor, total uranium, kandungan air dan metalografi. Tahapan pembuatan komponen dan perakitan pin bahan bakar uji PWR Proses penyiapan komponen yang meliputi penyiapan kelongsong dan pembuatan tutup ujung dilakukan di PTNBR sedangkan karakterisasi bahan kelongsong dan tutup dilakukan di PTBN. Proses perakitan yang meliputi pengisian pelet ke dalam kelongsong dan pengelasan tutup kelongsong dilakukan di PTNBR. 544

ISSN 0854-5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 HASIL DAN PEMBAHASAN Pelet mentah dan komponen elemen bakar PHWR Cirene Proses reduksi serbuk U02 awal dengan O/U ratio 2,6 memberikan hasil O/U ratio 2,04 (batasan O/U ratio: 2,00-2,13 ). Pengompakkan terhadap kedua macam serbuk memberikan hasil seperti tabel berikut : Tabel1. Dimensi, berat dan densitas pelet mentah bahan bakar PHWR Cirene hasil reduksi serbuk awal (dengan perlakuan granulasi setelah reduksi) rata Berat, 2.34,mm 58.1820 2.363 2.411 2.374 2.362 2.368 2.403 2.388 2.390 2.421 2.398 2.401 58.0260 58.4896 58.3835 58.7122 58.8044 57.9133 57.6732 58.8858 59.0699 57.8820 55.4096 58.9348 mm Tinggi, Gram/mL Diameter 5.7220 5.7355 5.7345 5.7193 5.7087 5.6766 5.7451 5.7247 5.7147 5.7350 5.4928 5.7412 1.01 1.03 1.02 5.742 qram UD 2.34 Densitas. 545

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 ISSN 0854-5561 Tabel 2. Dimensi, berat dan densitas pelet mentah bahan bakar PHWR Cirene hasil reduksi serbuk awal (dengan perlakuan granulasi sebelum reduksi) rata Berat, 2.342.41 2.342.35 2.342.56 2.342.44 2.346.2070,mm 63.7603 61.9742 63.9295 63.0144 64.2703 63.9310 64.8608 63.7956 65.8922 63.4125 70.4616 64.8605 65.6831 63.8734 64.5514 2.39 2.42 2.56 2.46 2.47 2.40 mm -Tinggi, Gram/ml Diameter 6.2047 6.1944 6.2245 6.2540 6.3513 6.2477 6.2200 6.2310 6.2508 5.9517 6.4503 6.2567 1.05 1.09 1.10 1.03 1.00 1.02 1.06 1.04 gram 6.0483 LID Densitas. 8 7.5 Dengan perlakuan granulasi sebelum reduksi <n C'CS ~ 6.5 67 C I C1I ~ ~CI <:: 5.55 E Dengan perlakuan granulasi setelah reduksi 4.5 4 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Nomor pelet mentah Gambar 1. Hubungan antara nom or pelet dan densitas pelet mentah Dari Tabel 1, Tabel 2 dan Gambar 1 terlihat bahwa serbuk U02 awal dengan perlakukan granulasi sebelum proses reduksi memberikan hasil densitas pelet mentah yang lebih tinggi dibanding dengan serbuk yang mengalami perlakuan granulasi setelah reduksi. 546

ISSN 0854-5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 Gambar 2. Pelet mentah bahan bakar PHWR Cirene. Komponen elemen bakar PHWR Cirene Hasil pengerjaan mekanik yang berupa pembubutan terhadap benda kerja zircaloy-2 diperoleh kelongsong sebanyak 20 buah, end cap sebanyak 40 buah dan end plate sebanyak 5 buah seperti terlihat pad a gambar 3, 4 dan 5. Gambar 3. Kelongsong bahan bakar PHWR Cirene Gambar 4. End cap Bahan bakar PHWR Cirene 547

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 ISSN 0854-5561 Gambar 5. End patte Bahan Bakar PHWR Cirene Prototipee Pelet sinter PWR pin uji bahan bakar PWR Pengompakan serbuk awal Cameco menghasilkan 200 pelet mentah yang kemudian disinter dengan parameter sintering : I aju pemanasan 250 C per jam, temperatur sintering 17000C, waktu sintering 4 jam, laju pendinginan 150 per jam dan atmosfir gas hidrogen. Dari 200 pelet sinter yang dihasilkan secara visual rata-rata bagus dan dan terdapat 2 pelet yang retak. Dari 200 pelet tersebut diambil 108 pelet dan dilakukan pencucian dan pengeringan selanjutnya dibagi menjadi 3 bagian untuk persiapan pengisian 3 pin uji bahan bakar PWR(masingmasing 36 pelet). Karakter pelet untuk 3 pin uji tersebut dapat dilihat pada Tabel 3, 4 dan 5. Tabel 3. Dimensi, berat dan densitas pelet sinter bahan bakar PWR (PIN 1) Berat, 8.9310.4118 8.9710.4320,mm 8.91 8.98 8.94 8.99 9.01 9.03 8.96 8.85 6.0918 6.0984 5.9532 5.8361 5.8617 6.0075 5.8286 5.8221 6.1043 5.9449 6.0539 6.0805 6.1107 6.1646 5.8649 5.4407 5.8835 5.9513 9.10 9.00 9.19 9.02 9.33 9.16 9.26 9.23 9.30 9.36 9.05 8.59 9.28 9.12 mm Tinggi, Diameter Gram/ml 10.3189 10.3417 10.2803 10.2592 10.2372 10.3047 10.4533 10.3107 10.4505 10.2972 10.2817 0.97 10.3622 10.4431 10.2755 10.3966 1.02 1.00 10.2939 1.01 1.03 1.04 qram LID Densitas. 548

ISSN 0854-5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 59 8.76 8.97 8.78 8.77 8.83 8.92 8.91 8.95 8.86 8.96 8.88 8.81 6.1858 6.0836 6.1178 6.0670 6.0011 6.1489 6.1405 5.8569 6.2301 6.0511 5.9890 6.0139 6.2202 6.0903 5.9993 5.9067 5.9420 5.8243 6.0720 9.55 9.31 9.45 9.50 9.48 9.23 9.49 9.61 9.43 9.67 9.64 9.66 9.88 9.72 9.33 9.54 9.12 9.00 9.68 10.3626 10.3338 10.3224 10.3011 10.3627 10.2974 10.3444 10.2946 10.3858 10.3407 10.2586 10.3034 10.2785 10.2837 10.3878 10.2704 10.3153 10.3765 10.3814 1.04 1.05 1.09 1.02 1.01 1.07 1.06 1.12 1.10 8.91 Tabel 4. Dimensi, berat dan densitas pelet sinter bahan bakar PWR (PIN 2) Berat,,mm 8.94 8.95 8.92 8.88 8.93 8.91 8.87 8.89 6.0105 6.2388 6.1717 6.1793 6.3269 6.0825 6.1817 6.1973 6.2499 6.1453 6.1733 6.0260 5.9612 5.9322 6.1436 6.0206 6.2330 5.7569 9.57 9.54 9.51 9.70 9.43 9.53 9.58 9.50 9.36 9.33 9.25 9.35 9.38 9.60 8.97 mm Gram/mL Tinggi, Diameter 10.3907 10.2806 10.4108 10.3730 10.4202 10.4071 10.3959 10.4138 10.3799 10.3835 10.4084 10.3529 10.3604 10.4238 10.3927 10.3769 10.4262 10.2524 1.07 1.08 1.06 1.05 1.04 1.00 qram UD Densitas. 549

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 ISSN 0854-5561 122 8.86 8.88 8.93 8.99 8.92 8.91 6.1289 6.0469 8.90 6.0552 6.1702 6.0238 6.5689 8.89 6.1007 8.87 6.0768 6.0863 6.1972 8.97 6.0230 6.1369 5.9182 6.0599 5.9945 6.4254 9.44 9.79 9.45 9.57 9.46 9.35 9.29 9.37 9.51 9.39 9.63 9.83 9.43 9.55 6.208 6.039 6.478 10.40914 10.37758 10.38518 10.41972 10.33801 10.38946 10.41359 10.39724 10.36506 10.39886 1.07 1.09 10.3991 10.3872 10.4188 10.3636 10.8967 10.3922 10.4261 10.4077 10.3311 1.08 1.06 1.05 8.91 Tabel 5. Dimensi, berat dan densitas pelet sinter bahan bakar PWR (PIN 3) Berat,,mm 9.03 8.78 8.93 8.76 9.01 8.95 8.77 8.74 8.90 8.94 6.2555 8.91 6.1629 8.88 6.0505 6.0549 6.1481 6.0006 6.1002 8.92 6.2091 5.9805 5.8804 5.8975 6.1444 6.1344 6.0619 5.9808 5.9238 5.9966 9.48 9.15 9.60 9.61 9.40 9.08 9.24 9.55 9.32 9.41 9.67 9.50 9.62 9.44 9.10 9.54 9.17 6.033 mm Tinggi, 5.95 Gram/mL 1.09 Diameter 10.5185 10.5165 10.5169 10.4939 10.4893 10.5268 10.5327 10.5244 10.5319 10.4913 10.5276 10.5186 10.5277 10.4681 10.5369 10.5502 10.4920 10.5628 10.5388 1.02 1.03 1.06 1.10 1.07 qram LID Densitas. 550

ISSN 0854-5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 80 8.98 8.66 8.93 8.75 8.94 8.80 8.90 8.92 8.96 8.87 8.88 8.89 8.85 6.1275 6.0262 6.1915 6.0646 6.1027 5.9293 6.1478 6.3366 5.9022 5.9659 5.6791 5.7321 5.8211 5.9956 5.9208 5.7951 9.48 9.38 9.53 9.74 9.22 9.13 9.41 9.44 9.30 8.97 9.61 9.09 9.23 9.35 9.81 9.36 8.95 6.382 5.885 1.09 10.5468 10.5245 10.5361 10.5271 10.5214 10.5155 10.5573 10.5572 10.5355 10.4828 10.5093 10.5353 10.5453 10.5112 10.5299 10.5669 10.5467 10.4940 1.07 1.06 1.04 1.02 1.00 1.10 8.88 45 Tabel 6. Karakter pelet U02 sinter No. Penentuan Pengujian Karakterisasi metalografi ratio total kadar kekasaran impuritas ppm O/U Uair C5 0.15 100 0.5 0.6 60 75 dan 2.015 - (max.) 50 20 25IJm (grain Batas Hasil 0.6751 8.405 N21.5 ttd <1.2 22 41 Pengukuran yang IJm 0,18688,134 0.003 6,9 2.0018 -ppm ttd0,2161jm IJm % diterima 551

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 ISSN 0854-5561 Gambar 6. Pelet sinter bahan bakar PWR Bahan zircaloy-4 Bahan zircaloy-4 yang harus disediakan berbentuk batang pipa untuk kelongsong dan batangan untuk tutup. Bahan dikarakterisasi terlebih dahulu. Adapun karakterisasi yang bisa dilakukan meliputi pengukuran konsentrasi bahan pemadu. impuritas dan sifat mekanik. Impuritas Mn CR Mo Sn Cd Co AI Si Ti Cu W Pemadu Hasil pengukuran konsentrasi bahan pemadu dan impuritas adalah Unsur Konsentrasi 220.4832 118.0544 131.7978 98.4639 48.8701 41.1025 98.6812 98.3127 2.1164 0.3474 0.1981 % ppm berat pengukuran UTS YS Elongation Sifat mekanik dan orentasi untuk kelongsong yang diukur adalah : Karakterisasi 559.58 22.09% Hasil 420.00pengukuran N/mrrJ2- N/mm2 Prototipe pin uji bahan bakar PWR Untuk memperoleh prototipee pin uji bahan bakar PWR (PIN 1). pelet sinter yang sudah disiapkan sebanyak 36 pelet dengan berat total 218 gram dimasukkan kedalam kelongsong dan kedua 552

ISSN 0854-5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 ujungnya ditutup selanjutnya dilakukan pengelasan terhadap kedua tutup ujungnya dengan las TIG. Parameter las TIG yang digunakan untuk melakukan proses pengelasan PIN 1 adalah sebagai berikut : Kondisi pola arus las dan waktu pelasan Delay Tingkat Down 3 1 7,5 (Amp/ RPM 37/2 35/2 37/3 Tingkat 35/3 33/3 (Amp/detik) 32/33 5 37/3 34/3 36/3 ( I III IVII (detik) Arus Slope dan Waktu Pelasan Keterangan : P1.: Pelasan Plug 1. P2 : Pelasan Plug 2, P3: Pelasan Lubang Gambar 7. Tutup bawah, kelongsong dan tutup atas pin uji bahan bakar PWR Gambar 8. Prototipe pin uji bahan bakar PWR KESIMPULAN Prosas reduksi memberikan hasil O/U ratio 2,04 yang masuk dalam batasan persyaratan serbuk UO 2 (batasan O/U ratio: 2,00-2,13 ). Dari hasil pengompakkan serbuk hasil reduksi telah diperoleh 26 pelet mentah dengan rincian : 12 pelet mentah dari serbuk dengan perlakukan granulasi setelah reduksi yang mempunyai densitas rata-rata 5,7042 g/ml.dan 14 pelet mentah - pelet mentah dari serbuk dengan perlakukan granulasi sebelum reduksi yang mempunyai densitas rata-rata 6,2200 gr/ml. 553

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 ISSN 0854-5561 Proses pembuatan komponen bahan baker PHWR Cirene memberikan hasil : 20 kelongsong, 40 end cap 5 end plate. Dari proses proses peletisasi bahan bakar PWR diperoleh retak ) dan 2 pelet yang retak. 198 buah pelet sinter yang bagus (tidak Perakitan pin uji bahan bakar PWR memberikan hasil 1 buah prototipe pin uji bahan bakar PWR. DAFTAR PUSTAKA [1] RACHMAWATI, M, Karakterisasi "Proses Pengompakan Serbuk U02 Terhadap Kerapatan dan kekuatan mekanik Pelet U02",Prosiding Presentasi IImiah Daur Bahan Bakr Nuklir II, PEBN BAT AN Jakarta, 1996. [2] RACHMAWATI, M, Karakterisasi "Proses Pengompakan Serb uk U02 (Cameco) Untuk Fanrikasi Pelet U02 Tipe Candu", Prosiding Presentasi IImiah Daur Bahan Bakr Nuklir III PEBN-BATAN Jakarta, 1997. [3] Glodeau, F, Spinzi, M abd Balan, V, "Correlation Between U02 Powder and Pellet Quality in PHWR Fuel Manufacturing",Journal of Buclear Materials Vol. 153, page 156-159 North Holland, Amsterdam, 1988. [4] Nero, Anthony V, " A Guidebook to Nuclear Reactor", University of California Press, 1979. [5] Dokumen fabrikasi elemen bakar Cirene. 554