KOMPARASI ANALISIS REAKSI TERMOKIMIA MATRIK Al DENGAN BAHAN BAKAR UMo/Al DAN U3Si2/Al MENGGUNAKAN DIFFERENTIAL THERMAL ANALYSIS

Sari

ANALISIS REAKSI TERMOKIMIA TELAH DILAKUKAN ANTARA  MATRIK Al DENGAN BAHAN BAKAR UMo MAUPUN DENGAN U₃SI₂ MENGGUNAKAN DIFFERENTIAL THERMAL ANALYSIS. Pelat elemen bakar UMo/Al maupun U₃Si₂/Al dipotong persegi dengan berat masing- masing ± 80 mg, kemudian dimasukkan ke dalam krusibel alumina. Krusibel tersebut dipanaskan di dalam DTA rod dari temperatur ruangan hingga temperatur 1600 ^oC dengan kecepatan pemanasan 10 ^oC/menit dalam media gas argon. Hasil analisis menunjukkan bahwa paduan UMo  mengalami perubahan fasa a + d menjadi fasa a + g pada temperatur 580,16 ^oC dan hingga temperatur 600 ^oC matrik Al kompatibel dengan bahan bakar UMo. Pada  temperatur 645,37 ^oC hingga 661,28 ^oC matrik Al mengalami pelelehan dan secara langsung  berinteraksi dengan bahan bakar UMo. Interaksi reaksi termokimia antara lelehan matrik Al dengan bahan bakar UMo menghasilkan senyawa U(Al,Mo)_x pada temperatur 679,14 ^oC dan senyawa UAl_x pada temperatur 1339,11 ^oC. Kompatibilitas matrik Al dengan bahan bakar U₃Si₂ juga terjadi hingga temperature 600 ^oC, tetapi pada temperatur 643,40 ^oC bahan bakar U₃Si₂/Al mengalami  reaksi termokimia peleburan matrik Al yang diikuti oleh  reaksi eksotermik pada temperatur  661,94 ^oC. Reaksi eksotermik tersebut menunjukkan terjadinya reaksi termokimia antara lelehan matrik Al dengan bahan bakar U₃Si₂ membentuk senyawa U(Al,Si)_x. Pada kisaran temperatur 800 ^oC hingga 900 ^oC terjadi perubahan fasa dari U₃Si₂ menjadi U₃Si. Reaksi termokimia terus berlanjut hingga  temperatur 1348,43 ^oC yang menujukkan terjadinya  pembentukan senyawa UAl_x merupakan hasil  reaksi penguraian dari  senyawa U(Al,Si)_x Pada temperatur  1600 ^oC hingga pemanasan  selesai bahan bakar UMo/Al maupun U₃Si₂/Al  tidak mengalami reaksi termokimia. Hasil analisis menunjukkan bahwa  bahan bakar UMo maupun U₃Si₂ stabil hingga temperature 600 ^oC. Data fenomena reaksi termokimia matrik Al dengan bahan bakar UMo maupun U₃Si₂ dapat digunakan untuk mempelajari karakter kimia fisika dari kedua bahan bakar tersebut.

Kata Kunci: reaksi termokimia, matrik Al, bahan bakar UMo/Al dan U₃Si₂/Al, DTA.

THERMOCHEMICAL REACTION ANALYSIS HAS BEEN CARRIED OUT WITH THE Al MATRIX AS WELL AS UMo AND U₃SI₂ FUELS USING DIFFERENTIAL THERMAL ANALYSIS. The UMo/Al or U₃Si₂/Al fuel plate  cut square with the weight of 80 mg each  then each put in Alumina crusible and heated in the DTA rod from room temperature until 1600 ^oC with heating rate 10^oC/menit  in the Argon gas media. The  analysis result showed that UMo alloy change from a +d phase into a + g phase at a temperature of 580.16 °C. Until temperatures  600 ^oC the Al matrix is ​​very compatible with the UMo fuel. At temperature 645.37 °C until 661.28 °C that Al matrix meltdown and directly interact with the UMo fuel. Thermochemical reaction with Al molten with UMo fuel to product U(Al,Mo)_x compound at a temperature of 679.14 °C and the UAlx compound at a temperature of 1339.11 ^oC. Compatibility Al matrix with  U₃Si₂ fuel also occur up to temperatures of 600^oC, but at temperatures of 643.40 °C U₃Si₂/Al fuel experiencing melting thermochemical reaction f Al followed by an exothermic peak at temperatures of 661.94 °C indicates the occurrence of thermochemical reaction between molten Al with U₃Si₂ fuel  forming compounds U (Al,Si)_x. In the temperature range 800 ^oC to 900^oC phase change from U₃Si₂ be U₃Si. Thermochemical reactions continue until the temperature of 1348.43 ^oC which showed the formation of compounds UAlx thermochemical decomposition reaction of U (Al,Si)x compounds. From the results of this analysis can be stated that the UMo and U₃Si₂ fuel very stable up to temperatures of 600^oC. Data phenomenon thermochemical reaction Al with UMo and U₃Si₂ fuel can be used to study the chemical and  physic character of these two fuels.

Keywords: thermochemical reaction, Al matrix, UMo/Al and U₃Si₂/Al fuel, DTA.