Karakterisasi Paduan AlMgSi Untuk Kelongsong Bahan Bakar U3Si2/Al Dengan Densitas Uranium 5,2 gU/cm3

Sari

Meningkatnya densitas uranium dari 2,96 gU/cm³ menjadi 5,2 gU/cm³ bahan bakar U₃Si₂/Al harus diikuti dengan penggunaan kelongsong yang kompatibel. Bahan bakar berdensitas tinggi mempunyai kekerasan yang tinggi, sehingga bila menggunakan paduan AlMg2 sebagai kelongsong dapat menyebabkan terjadi dogbone pada saat perolan. Selain fenomena dogbone, pada saat bahan bakar tersebut digunakan di reaktor dapat terjadi swelling karena meningkatnya hasil fisi maupun burn up. Oleh karena itu, perlu dicari pengganti bahan kelongsong untuk bahan bakar U₃Si₂/Al densitas tinggi. Pada penelitian ini telah dilakukan karakterisasi paduan AlMgSi sebagai kandidat pengganti kelongsong AlMg2. Karakterisasi yang dilakukan meliputi analisis termal, kekerasan, mikrostruktur dan laju korosi. Analisis termal dilakukan menggunakan DTA (Differential Thermal Analysis) dan DSC (Differential Scanning Calorimetry). Analisis kekerasan menggunakan alat uji kekerasan mikro, mikrostruktur menggunakan SEM (Scanning Electron Microscope) dan analisis laju korosi dilakukan dengan pemanasan pada temperatur 150 ^oC selama 77 jam di dalam autoclave. Hasil analisis menunjukkan bahwa kelongsong AlMgSi maupun AlMg2 mempunyai kompatibilitas panas dengan bahan bakar U₃Si₂/Al cukup stabil hingga temperatur 650 ^oC. Kelongsong AlMgSi mempunyai kekerasan sebesar 115 HVN dan kelongsong AlMg2 sebesar 70,1 HVN. Sementara itu, analisis mikrostruktur menunjukkan bahwa morfologi ikatan antarmuka (interface bonding) kelongsong AlMgSi lebih baik dari kelongsong AlMg2, demikian halnya dengan laju korosi bahwa kelongsong AlMgSi mempunyai laju korosi lebih kecil dibanding kelongsong AlMg2. Hasil karakterisasi termal, kekerasan, mikrostruktur dan laju korosi menunjukkan bahwa PEB U₃Si₂/Al densitas 5,2 gU/cm³ menggunakan kelongsong AlMgSi lebih baik dibanding PEB U₃Si₂/Al  densitas 5,2 gU/cm³  menggunakan kelongsong AlMg2.

Kata kunci: U₃Si₂/Al, densitas 5,2 gU/cm³, kelongsong AlMgSi dan AlMg2.