EFEK PENAMBAHAN DOPAN TERHADAP KARAKTERISTIK PELET UO2 SINTER

Sari

ABSTRAK.
EFEK PENAMBAHAN DOPAN TERHADAP KARAKTERISTIK PELET UO2 SINTER. Telah
dikembangkan bahan bakar PWR berderajat bakar tinggi melalui fabrikasi pelet UO2 dengan
menambahkan dopan Cr2O3, MgO atau V2O5. Penambahan dopan dimaksudkan agar diperoleh
pelet UO2 dengan karakteristik yang lebih baik yang ditandai dengan pelet berbutir besar dan
densitas yang lebih besar dari 94% TD. Pada pelet UO2 sinter berbutir besar, jalur difusi bebas
rerata akan meningkat dan akan menurunkan laju pelepasan gas hasil fisi sehingga derajat
bakarnya dapat ditingkatkan. Fabrikasi pelet UO2 berbutir besar dilakukan dengan menambahkan 0,1% sampai 0,9% berat dopan Cr2O3, MgO atau V2O5 pada saat pengompakan pelet UO2 dan disinter pada temperatur 1700 0C dengan laju pemanasan 250 0C per jam selama 4 jam dalam suasana gas hidrogen. Selanjutnya dilakukan karakterisasi pelet sinter UO2-dopan yang meliputi pengujian visual, pengukuran dimensi, pengukuran densitas dan uji ceramografi untuk mendapatkan informasi tentang pengaruh penambahan dopan terhadap karakteristik (besar butir dan densitas) pelet sinter UO2-dopan. Dari kegiatan ini akan dapat ditentukan jenis dopan yang paling efektif mempengaruhi proses sinter pada prosentase penambahan tersebut serta diperoleh pelet UO2 berbutir besar yang memenuhi persyaratan densitas dalam rangka peningkatan kehandalan bahan bakar UO2 sebagai bahan bakar PWR berderajad bakar tinggi.
Kata kunci: pelet, UO2, sintering, dopan, butir besar, densitas.

ABSTRACT
EFFECT OF DOPANT ADDITION ON THE CHARACTERISTIC OF UO2 PELLETS. A high burnup
UO2 fuel pellet has been developed by doopant addition. The purpose of adding a small
amount Cr2O3, MgO or V2O5 dopant below 1% weight into UO2 matrix is to obtain better
characteristic of UO2 pellet with coarser grains and higher density.In large grain microstructure of UO2 pellet, as the mean value of gas diffusion free path increases, the amount of fission gas
released from the pellet will be suppressed, and the fuel burn-up can be increased. The
fabrication of doped-UO2 pellets was done by compacting a mixture of UO2–dopant powder and
sintering at a temperature of 1750 oC with holding time of 4 hours in hydrogen
atmosphere.Characterization of UO–dopant pellet involves visual examination, dimensional and
density measurement, and ceramography test to study the effect of dopant addition on density
and grain size. In this research, the determination of the specific amount of dopant into UO2 matrix is technically important for the acquisition of large grains microstructure to meet the density requirements in order to improve the reliability ofhigh burn-up UO2 fuel.
Keywords: pellet, UO2, sintering, dopant, large grain, density