PEMBUATAN GREEN PELLET U-ZrHx UNTUK BAHAN BAKAR PWR

Sari

ABSTRAK

PEMBUATAN GREEN PELLET U-ZrH_x UNTUK BAHAN BAKAR PWR.  Bahan bakar U-ZrH_x merupakan bahan bakar  PWR pengganti   UO₂ yang selama ini digunakan.  Pemilihan bahan bakar U-ZrH_x disebabkan bahan bakar tersebUt   dapat menempatkan hidrogen sebagai moderator secara langsung di dalam bahan bakar yang memungkinkan reaktor dapat beroperasi pada temperatur yang relatif tinggi (hingga 750 ^oC)  serta mempunyai sifat termal lebih baik. Mula-mula dibuat ingot dari logam U dan Zr dengan kandungan  35%, 45%, dan 55% berat. Ingot yang diperoleh selanjutnya dibuat serbuk dengan teknik hidriding  dilanjutkan dengan milling.  Serbuk U-ZrHx  yang diperoleh selanjutnya dimasukkan cetakan (dies) dan dipress pada tekanan  20 ton/cm³ sehingga membentuk green pellet.  Green pellet yang diperoleh diuji antara lain: komposisi unsur,  dimensi, densitas, dan transisi temperatur. Hasil pengujian komposisi menunjukkan beberapa unsur  impuritas yang melebihi batas yang diijinkan diantaranya unsur  Ni, Mg, Cd, Zr dan K. Dari pengujian densitas diperoleh  nilai densitas yang semakin menurun bila kandungan Zr bertambah. Nilai densitas untuk U-35ZrH_x, U-45ZrH_x, dan  U-55ZrH_x masing-masing sebesar  9,9141; 7,9920 ; dan 7,0359 g/cm³. Sementara itu hasil pengujian DTA  menunjukkan semua mengalami perubahan fasa dari fasa  semula  a +d1 menjadi fasa g pada akhir reaksi.

Kata kunci: Green pellet, U-ZrH_x, PWR.

ABSTRACT

MAKING THE U-ZrH_x GREEN PELLETS FOR PWR FUEL. The U-ZrH_x fuel is a replacement PWR UO₂ fuel that has been used. The U-ZrH_x fuel has been choosen because the fuel hydrogen as a moderator can put directly in the fuel which allows the reactor to operate at relatively high temperatures (up to 750 ° C) and it has better thermal properties. Firstly, U-ZrH_x ingot was made from U and Zr metals contain 35%, 45% and 55% Zr by weight consequently. Next, the ingot was converted into powder using hydriding technique continued with milling. The U-ZrH_x powder then put into the mold (dies) and pressed at a pressure of 20 ton/cm³ to form green pellets. Green pellets obtained were characterized by elemental composition, dimensions, density, and the transition temperature testing. The results on elemental composition testing showed the some impurity elements that exceed allowable limits include elements Ni, Mg, Cd, Zr and K. The result on density testing showed that the density decreases when the Zr content increases. Density values for the   U-35ZrH_x, the U-45ZrH_x and the U-55ZrH_x respectively  9.9141 ; 7.9920; and

7.0359 g/cm³. Meanwhile, the results of testing the transition temperature using DTA technique showed that all the green pellets changing their phase from the original phase a +g d1 into phase at the end of the reaction.

Keywords: green pellet, U-ZrH_x, PWR.