Pengaruh penambahan dopan Cr2O3 pada pelet UO2 terhadap sifat termal dan mekanik pin bahan bakar reaktor tipe PWR pasca iradiasi

Sari

Abstract

Effect of Cr₂O₃ dopant addition on UO₂ pellets to thermal and mechanical characteristic of post irradiation PWR fuel pin. Effect of Cr₂O₃ dopant addition on UO₂ pellets to thermal and mechanical characteristic of post irradiation PWR reactor fuel pin using FEMAXI–V computer code to UO₂ pellets of large grained pellets and larger density performance has been studied.The grain size can be adjusted by the sinter process and by additives to the dopan such as Cr₂O₃. Results of the analysis of the effect of the addition of dopants on UO₂ pellets to a thermal process for irradiated shows the temperature pattern in the center of the pellet and the gap between pellet and cladding increases.  Results of the analysis of the influence of grain size on the identified characteristics of the pellets UO₂ pellets is better than the thermal process analysis indicated the formation of fission gas products decreased grain size ranging from 6.9 μm to 15.5 μm grain size and subsequent increased fission gas products. In general, from the data obtained in this study that the grain size ranging from 6.9 μm (without dopants) to 75.4 μm showed grain size above 9.1 μm and 25.2 μm below the thermal properties of the pellets have a better and safer PRTF in terms of safety compared to without dopants.  The addition of dopants optimal for the manufacture of the next pellet with grain sizes between 9.1 µm to 15.5 µm as a stuffing material that will fuel pins irradiated in the PRTF - Reaktor serba guna G.A. Siwabessy ( RSG-GAS)

Keywords : UO₂ pellets, Cr₂O₃ dopant, thermal properties, mechanical properties, pin

Abstrak

Pengaruh penambahan dopan Cr₂O₃ pada pelet UO₂ terhadap sifat termal dan mekanik pin bahan bakar reaktor tipe PWR pasca iradiasi.Telah dipelajari pengaruh  penambahan dopan Cr₂O₃ pada pelet UO₂ terhadap sifat termal dan mekanik pin bahan bakar reaktor tipe PWR pasca iradiasi menggunakan program komputer FEMAXI–V terhadap unjuk kerja pelet UO₂ sinter berbutir besar dan densitas yang lebih besar dari hasil penelitian sebelumnya. Hasil pengaruh penambahan dopan pada pelet UO₂ terhadap proses termal selama diiradiasi menunjukkan pola temperatur pada pusat pelet dan gap antara pelet dan kelongsong meningkat. Pengaruh besar butir pada pelet teridentifikasi menunjukkan karakteristik pelet UO₂ lebih baik dan dari analisis proses termal ditunjukkan terbentuknya produk gas fisi mengalami penurunan mulai dari ukuran butir 6,9 µm sampai ukuran butir 15,5 µm dan selanjutnya produk gas fisi meningkat. Secara umum dari data yang diperoleh pada penelitian ini bahwa ukuran butir mulai dari 6,9 µm (tanpa dopan) hingga 75,4 µm menunjukkan ukuran butir diatas  9,1 µm dan dibawah 25,2 µm memiliki sifat termal pada pelet lebih baik dan aman dari segi keselamatan PRTF dibandingkan dengan tanpa dopan. Penambahan dopan optimal untuk pembuatan pelet berikutnya lebih baik dan aman dengan ukuran butir antara 9,1 µm sampai dengan 15,5 µm sebagai bahan isian pin bahan bakar yang akan diiradiasi di PRTF Reaktor  RSG-GAS.

Kata kunci : pelet UO₂, dopan Cr₂O₃, sifat termal ,sifat mekanik, pin