INTERAKSI TERMOKIMIA BAHAN BAKAR U3SI2 TMU 2,96 GU/CM3 DENGAN MATRIKSS AL DAN KELONGSONG ALMG2

Sari

INTERAKSI  TERMOKIMIA  BAHAN BAKAR  U3Si2 TMU  2,96 gU/cm3 DENGAN MATRIKS Al  DAN  KELONGSONG AlMg2. Sebelum melakukan pengujian interaksi kelongsong AlMg2 dengan inti  elemen bakar U3Si2-Al pasca iradiasi, terlebih dahulu dilakukan pengujian interaksi kelongsong AlMg2 dengan U3Si2-Al pra iradiasi. Hal ini bertujuan untuk mengetahui dan menguasai metode uji untuk selanjutnya digunakan dalam pengujian interaksi kelongsong AlMg2 dengan inti  elemen bakar U3Si2-Al pelat elemen bekar (PEB) pasca iradiasi di hotcell. Pengujian  pra iradiasi dilakukan dengan pemanasan PEB  U3Si2-Al di dalam tungku DTA (Differential Thermal Analysis) dengan variasi temperatur sebagai simulasi proses radiasi di dalam reaktor. PEB U3Si2-Al dengan tingkat muat uranium (TMU) 2,9 gU/cm3 berukuran 10x10 mm dipanaskan di dalam tungku DTA  pada temperatur 450, 550; 650; 900 dan 1350oC dengan waktu tunda selama 1jam. Analisis mikrostruktur diamati menggunakan SEM/EDS. Interaksi termokimia antara bahan bakar U3Si2 dengan matriks Al maupun kelongsong AlMg2 mulai terjadi pada temperatur 550oC yang ditunjukkan dengan adanya interaksi unsur Al dengan uranium serta migrasi unsur Mg ke batas frame bahan bakar. Pada pemanasan 630oC terjadi peleburan matriks Al dan kelongsong AlMg2. Lelehan matriks Al dan kelongsong AlMg2 secara langsung berinteraksi dengan U3Si2 membentuk aglomerat dan senyawa baru U(Al,Si)x serta UAlx pada pemanasan 900oC dan 1350oC. Pembentukan aglomerat terjadi semakin besar dengan meningkatnya temperatur pemanasan. Interaksi termokimia dan pembentukan senyawa U(Al,Si)x dan UAlx teridentifikasi pada termogram DTA.