PENETAPAN PARAMETER PROSES PEMBUATAN BAHAN BAKAR UO2 SERBUK HALUS YANG MEMENUHI SPESIFIKASI BAHAN BAKAR TIPE PHWR

Sari

ABSTRAK

PENETAPAN PARAMETER PROSES PEMBUATAN BAHAN BAKAR UO₂ SERBUK HALUS YANG MEMENUHI SPESIFIKASI BAHAN BAKAR TIPE PHWR. Telah dilakukan pembuatan pelet UO₂ untuk bahan bakar tipe PHWR dengan parameter proses meliputi tekanan pengompakan 2,93 - 5,27 ton/cm² dan suhu sinter 1000 - 1200 °C dengan laju pemanasan 250 °C/jam dan waktu sinter 3 jam dalam suasana gas argon. Tujuannya adalah untuk mendapatkan tekanan pengompakan dan suhu sinter yang optimum sehingga bahan bakar tersebut memenuhi spesifikasi bahan bakar UO₂ yang telah ditetapkan. Lingkup kegiatan penetapan parameter proses pembuatan bahan bakar UO₂ tipe PHWR mencakup pengompakan pelet UO₂ dari serbuk halus pada tekanan 2,93 - 5,27 ton/cm² dan sintering pelet UO₂ pada suhu 1000 - 1200 °C dengan laju pemanasan tetap yakni 250 °C/jam dan waktu sinter 3 jam. Metode yang dipakai untuk menetapkan tekanan pengompakan dan suhu sinter yang tepat adalah melalui penentuan densitas pelet UO₂ hasil pengompakan pada tekanan yang bervariasi, densitas pelet sinter pada tekanan pengompakan dan variasi suhu sinter, diameter butir pelet UO₂ hasil sinter dengan mikroskop optik dan SEM, dan rasio O/U pelet UO₂ hasil sinter. Data yang diperoleh kemudian dikorelasikan dengan spesifikasi bahan bakar yang telah ditetapkan untuk mendapatkan tekanan pengompakan dan suhu sinter yang optimum. Hasil menunjukkan bahwa parameter proses pembuatan bahan bakar UO₂ tipe PHWR dari serbuk halus 38 - 75 mm yang memenuhi spesifikasi densitas pelet sinter 95% densitas teoritis, diameter butir pelet sinter 6 - 8 mm, dan rasio O/U 2,00 ± 0,015 adalah tekanan pengompakan 4,10 dan 4,68 ton/cm² dan suhu sinter 1200 °C pada laju pemanasan 250 °C/jam dan waktu sinter 3 jam.

KATA KUNCI: bahan bakar UO₂, PHWR

ABSTRACT

DETERMINATION OF PROCESS PARAMETERS FOR PREPARING UO­₂ FUEL FROM FINE POWDER THAT SATISFIES PHWR FUEL SPECIFICATIONS. Preparation of UO₂ pellets of PHWR type has been performed with process parameters comprising compacting pressures of 2.93 - 5.27 ton/cm² and sintering temperatures of 1000 - 1200 °C with a heating rate of 250 °C/h and sintering time of 3 h in an argon atmosphere. The objective was to obtain the optimum compacting pressure and sintering temperature in order to satisfy the specifications established for UO₂ fuel. The scope of the determination of the process parameters for preparing UO₂ pellets of PHWR type involved compacting UO₂ pellets from fine powder at pressures of 2.93 - 5.27 ton/cm², and sintering UO₂ pellets at temperatures of 1000 - 1200 ^oC with a fixed heating rate of 250 °C/h and sintering time of 3 h. The method employed to acquire the correct compacting pressure and sintering temperature was by determining the density of UO₂ pellets obtained at different compacting pressures, the density of sintered UO₂ pellets obtained at the corresponding compacting pressure and varied sintering temperatures, the grain diameter of sintered UO₂ pellets using optical microscopy and SEM, and the O/U ratio of sintered UO₂ pellets. The data were then correlated with the fuel specifications to establish the optimum compacting pressure and sintering temperature. The results showed that the process parameters for preparing UO₂ fuel of PHWR type from fine powder of 38 - 75 mm that meets the specifications of sintered pellet density of 95% theoretical density, grain diameter of sintered pellet of 6 - 8 mm, and O/U ratio of 2.00 ± 0.015 were compacting pressures of 4.10 and 4.68 ton/cm²and sintering temperature of 1200 °C with a heating rate of 250 °C/h and sintering time of 3 h.

FREE TERMS: UO₂ fuel, PHWR