REAKSI TERMOKIMIA PADUAN AlFeNi DENGAN BAHAN BAKAR U3Si2

Sari

ABSTRAK

REAKSI TERMOKIMIA PADUAN AlFeNi DENGAN BAHAN BAKAR U₃Si₂. Reaksi termokimia paduan AlFeNi pada komposisi Fe 2,5% dan Ni 1,5% dengan bahan bakar U₃Si₂ serta reaksi termokimia kelongsong AlMg2 dengan bahan bakar U₃Si₂ telah dipelajari. Analisis dilakukan untuk mengetahui fenomena reaksi termokimia paduan AlFeNi dengan U₃Si₂ yang dibandingkan dengan reaksi termokimia kelongsong AlMg2 dengan U₃Si₂ menggunakan metode Differential Thermal Analysis. Tujuan analisis ini adalah untuk mengetahui kompatibilitas panas paduan AlFeNi dan AlMg2 dengan bahan bakar U₃Si₂ jika nanti paduan AlFeNi digunakan sebagai kelongsong bahan bakar. Hasil analisis menunjukkan bahwa paduan AlFeNi pada komposisi Fe 2,5% dan Ni 1,5% dengan bahan bakar U₃Si₂ mengalami reaksi endotermik pada temperatur 672,65 °C dengan panas reaksi ΔH = 108,1812 J/g dan mengalami reaksi eksotermik membentuk senyawa pada temperatur 693,24 °C dengan panas reaksi ΔH= -117,322 J/g. Sedangkan pada temperatur 659,20 °C kelongsong AlMg2 dengan bahan bakar U₃Si₂ mengalami reaksi endotermik dengan membutuhkan panas sebesar ΔH = 235,4043 J/g dan pada temperatur 737,66 °C mengalami reaksi eksotermik dengan melepaskan panas sebesar ΔH = -47,4639 J/g. Dari fenomena reaksi termokimia tersebut dapat diketahui bahwa kompatibilitas panas paduan AlFeNi dengan U₃Si₂ sebagai kelongsong bahan bakar hingga temperatur 600 °C relatif baik dan cenderung relatif sama dengan kelongsong AlMg2.

KATA KUNCI: reaksi termokimia, paduan AlFeNi, bahan bakar U₃Si₂, kelongsong AlMg2, Differential Thermal Analysis, entalpi

ABSTRACT

THERMOCHEMICAL REACTION OF AlFeNi ALLOY WITH U₃Si₂ FUEL ELEMENT. The thermochemical reaction between AlFeNi alloy at a composition of 2,5% Fe and 1.5% Ni and U₃Si₂ fuel element and that between AlMg2 cladding and U₃Si₂ fuel element have been studied. Analyses were conducted to determine the thermochemical reaction phenomenon between AlFeNi alloy and U₃Si₂ compared with that between AlMg2 cladding and U₃Si₂ using Differential Thermal Analysis method. The purpose of the analyses is to understand the compatibility of AlFeNi alloy and AlMg2 with U₃Si₂ fuel element if later AlFeNi alloy is used as fuel element cladding. Results of the analyses indicate that the AlFeNi alloy with a composition of 2.5% Fe and 1.5% Ni reacted with the U₃Si₂ fuel through an endothermic reaction at a temperature of 672.65 ^oC with a heat of reaction ΔH = 108.1812 J/g, and an exothermic reaction at a temperature of 693.24 °C with a heat of reaction ΔH= -117.322 J/g. Meanwhile, AlMg2 cladding with U₃Si₂ fuel element underwent an endothermic reaction at a temperature of 659.20 °C with a heat of reaction ΔH = 235.4043 J/g, and an exothermic reaction at a temperature of 737.66 °C with a heat of reaction ΔH = -47.4639 J/g. From the thermochemical reaction phenomena above, it is concluded that the compatibility of AlFeNi alloy with U₃Si₂ as fuel element cladding is relatively satisfactory up to a temperature of 600 ^oC, and the trend is similar for AlMg2 cladding.

FREE TERMS: thermochemical reaction, AlFeNi alloy, U₃Si₂ fuel element, Differential Thermal Analysis, enthalphy