PENGARUH FABRIKASI PELAT ELEMEN BAKAR U-7Mo/Al DENGAN VARIASI DENSITAS URANIUM TERHADAP PEMBENTUKAN PORI DI DALAM MEAT DAN TEBAL KELONGSONG

Sari

ABSTRAK

PENGARUH FABRIKASI PELAT ELEMEN BAKAR U-7Mo/Al DENGAN VARIASI DENSITAS URANIUM TERHADAP PEMBENTUKAN PORI DI DALAM MEAT DAN TEBAL KELONGSONG. Penelitian ini bertujuan untuk mencari parameter proses fabrikasi bahan bakar dispersi U-7Mo/Al tipe pelat yang tepat dalam rangka pengembangan bahan bakar menggunakan uranium pengayaan rendah (<20% ²³⁵U). Serbuk U-7Mo dibuat dengan teknik hydrid-dehydrid-milling dari ingot paduan U-7Mo, dan dibentuk menjadi inti elemen bakar/IEB.U-7Mo/Al densitas uranium 3,6; 6,0 dan 7,0 gU/cm³ dengan kompaksi pada tekanan 15 bar. IEB U-7Mo/Al bersama frame dan cover pelat AlMg2 (sebagai kelongsong) dibentuk menjadi pelat elemen bakar/PEB.U-7Mo/Al dengan teknik pengerolan panas dan dingin. Pengujian tebal kelongsong PEB U-7Mo/Al dilakukan secara metalografi dan diamati menggunakan mikroskop optik, sedangkan pengukuran volume pori di dalam meat PEB dilakukan dengan metode archimides. Hasil uji menunjukkan bahwa makin tinggi densitas uranium, kelongsong PEB U-7Mo/Al semakin tipis, sedangkan volume pori meningkat. Ketebalan kelongsong rerata PEB U-7Mo/Al densitas uranium 3,6; 6,0 dan 7,0 gU/cm³ adalah 0,470 mm; 0,434 mm dan 0,411 mm dengan tebal minimum 0,323 mm, 0,243 mm dan 0,152 mm. Bila dilihat dari ketebalan kelongsong rerata dari ketiga jenis PEB U-7Mo/Al tersebut masih diatas batas minimal tebal kelongsong yang disyaratkan yaitu >0,25 mm, namun untuk PEB U-7Mo/Al densitas 6,0 dan 7,0 gU/cm³ terdapat tebal kelongsong minimum 0,243 mm dan 0,152 mm sehingga tidak memenuhi persyaratan. Volume pori di dalam PEB U-7Mo/Al dengan densitas uranium 3,6; 6,0 dan 7,0 gU/cm³ adalah 16,87%, 17,59% dan 18,63%.

Kata kunci: Pelat elemen bakar U-7Mo/Al, tebal kelongsong, volume pori.

ABSTRACT

EFFECT OF U-7Mo/Al FUEL PLATE FABRICATION WITH VARIATION OF URANIUM DENSITY TO THE PORE FORMING IN MEAT AND CLADDING THICKNESS. This study is aimed to explore the U-7Mo/Al dispersion fuel plates type fabrication process parameters appropriate for the development of fuel using low-enriched uranium (<20% ²³⁵U). The U-7Mo powder was prepared by hydriding-dehydriding-milling technique of the U-7Mo alloy, and formed the U-7Mo/Al fuel core element with uranium density of 3.6; 6.0 and 7.0 gU/cm³ by compacting at 15 bar pressure. The U-7Mo/Al fuel core element with frame and cover of AlMg2 plate (as cladding) was formed into a U-7Mo/Al fuel plate element with hot and cold rolling techniques. Cladding thickness testing of the U-7Mo/Al fuel plate was conducted using metallographic and observed using an optical microscope, while the pore volume measurements in the meat of fuel plate is done by the archimides method. The test results showed that the higher density of uranium, U-7Mo/Al fuel plate cladding gets thinner, while the pore volume increases. The average of cladding thickness of U-7Mo/Al fuel plate with the density of uranium 3.6; 6.0 and 7.0 gU/cm³ is 0.470 mm; 0.434 mm and 0.411 mm with a minimum thickness of 0.323 mm, 0.243 mm and 0.152 mm. When viewed from the average thickness of the cladding of the three types of U-7Mo/Al fuel plate is still above the minimum required cladding thickness i.e. >0.25 mm, but for the U-7Mo/Al fuel plate with uranium density of 6.0 and 7.0 gU/cm³ there is a minimum cladding thickness 0.243 mm and 0.152 mm so it does not meet the requirements. The pore volume in the U-7Mo/Al fuel plate with uranium density of 3.6; 6.0 and 7.0 gU/cm³ is 16.87 %, 17.59% and 18.63%.

Keywords: U-7Mo/Al fuel plate, cladding thickness, pore volume.