KARAKTERISASI PADUAN U-7%Mo DAN U-7%Mo-x%Si (x = 1, 2, dan 3%) HASIL PROSES PELEBURAN DALAM TUNGKU BUSUR LISTRIK

Sari

ABSTRAK

KARAKTERISTIK  PADUAN U-7%Mo DAN U-7%Mo-x%Si (x = 1, 2, dan 3%) HASIL PROSES PELEBURAN DALAM TUNGKU BUSUR LISTRIK. Karakterisasi paduan     U-7%Mo dan U-7%Mo-x%Si (x = 1, 2, dan 3%) dilakukan dalam rangka pengembangan bahan bakar reaktor riset dengan uranium pengayaan rendah (<20%U²³⁵). Data uji paduan hasil peleburan menunjukkan bahwa adanya unsur Si dalam paduan U-7%Mo berpengaruh terhadap sifat paduannya. Kadar Si makin tinggi, kekerasan paduan dan sifat termal cenderung naik, sedangkan kapasitas panas cukup stabil. Sifat termal paduan U-7%Mo dan U-7%Mo-x%Si pada rentang temperatur antara 30-1000 ^oC, terjadi reaksi endotermik dari fasa βU menjadi αU + γU pada temperatur antara 574,18 ^oC s/d 673,75 ^oC dengan entalpi berturut-turut 0,613 cal/g,  0,613 cal/g,  2,1588 cal/g dan 2,3806 cal/g, sedangkan kapasitas panas pada temperatur antara 25-450 ^oC adalah (0,11 - 0,19) J/g.K, (0,1 – 0,18) J/g.K, (0,12 – 0,22) J/g.K, dan (0,11 – 0,25) J/g.K. Temperatur perubahan fasa yang cukup tinggi (> 574,18 ^oC) dan stabilitas kapasitas panas yang cukup baik, maka paduan U-7%Mo dan U-7%Mo-x%Si cocok sebagai kandidat bahan bakar reaktor riset karena temperatur operasi reaktor hanya sekitar 150 ^oC.

Kata kunci : Bahan bakar dispersi, paduan U-7%Mo dan U-7%Mo.x%Si, reaktor riset.

ABSTRACT

THE CHARACTERISTIC OF U-7%Mo AND U-7%Mo-x%Si ( x = 1, 2, and 3%) ALLOYS AS A RESULT OF MELTING PROCESS IN ELECTRIC ARC FURNACE. The characterisation of U-7%Mo and U-7%Mo-x%Si ( x = 1, 2, and 3%) alloys is done for the development of research reactor fuel with low enrichment uranium (< 20%U²³⁵). Alloys test data result of melting indicates that existence of element Si in U-7%Mo alloy influential to its alloy property of alloy. The higher Si content, the higher hardness and thermal property of alloys, while their heat capacity are stable enough. The thermal property of U-7%Mo and U-7%Mo-x%Si alloys at temperature between 30-1000 ^oC, happened endothermic reaction from phase βU becomes αU + γU at temperature between 574.18 ^oC to 673.75 ^oC with entalphy successively 0.613 cal/g, 0.613 cal/g, 2.1588 cal/g, and 2.3806 cal/g, while heat capacity at temperature between 25-450 ^oC is (0.11 – 0.19) J/gK, (0.1 – 0.18) J/gK,  (0.12 – 0.22) J/gK, and (0.11 – 0.25)J/gK. Transformation temperature of phase is high enough (> 574.18^oC) and stability of heat capacity is good enough, hence U-7%Mo and U-7%Mo-x%Si alloy are compatible as research reactor fuel candidates because operation temperature of reactor is only around 150 ^oC.

Key Word : Dispersion fuel, U-7%Mo dan U-7%Mo-x%Si alloys, research reactor.