EVALUASI DAN PERKEMBANGAN PEMBUATAN …ansn.bapeten.go.id/files/43204/3815.pdf · dengan pembuatan...

Hidayati, dkk. ISSN 0216 - 3128 23/

EVALUASI DAN PERKEMBANGAN PEMBUATAN BAHANBAKAR KERNEL U02 DI PT APB-BA T AN YOGY AKART A

Hidayati, Sri Rinanti Susilowati, R. Oidiek HerhadyPusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

ABSTRAK

EVALUASI DAN PERKEMBANGAN PEMBUATAN BAHAN BAKAR KERNEL UOl DI PTAPB

BA TAN YOGYAKARTA. Telah dilakukan evaluasi pembuatan bahan bakar kernel UOl sertaperkembangannya di Bidang Kimia dan Teknologi Proses Bahan (BKTPB) - PTAPB - BATAN Yogyakarta.Pembuatan kernel UOl telah dilakukan dengan metode gelasi internal maupun eksternal. Metode gelasiinternal dilakukan dengan cara kombinasi proses KEMA-HKFA (Keuringvan Electrotecnische Materialen atAmhem-Hkemforchungsanlage) maupun dengan proses ORNL (Oak Ridge National Laboratory). sedangkanmetode gelasi eksternal dilakukan dengan proses emulsijikasi NUKEM (Nuclear Chemic und MctalurgieGmbh). Dengan metode gelasi internal, telah dilakukan berbagai optimasi kondisi prosesnya. /fasilsementara menunjukkan bahwa proses yang paling baik adalah proses ORNL menggunakan media gelasiTCE (tricloro etilena). Dengan metode gelasi eksterna/, telah diperoleh beberapa kondisi optimum, namunmasih per/u dilakukan optimasi lebih lanjut. Untuk memilih metode gelasi internal atau eksternaltergantung pada kemudahan proses, murah secara ekonomi serta yang memberikan hasil terbaik. Pemilihanmetode be/um bisa diputuskan karena be/um semua variabel proses dioptimasi. Penelitian mengenaipelapisan kernel UOl menggunakan si/ikon karbida (SiC) maupun pirokarbon (PyC) baru merupakan tahapawal. sehingga masih diperlukan optimasi berbagai variabel prosesnya. Pene/itian pembuatan kernel UOldi BKTPB - BATAN Yogyakarta direncanakan untuk pembuatan inti elemen bakar bentuk bola untuk HTR(High Temperature Reactor) dan dikembangkan sebagai bahan awal proses pembuatan pelet (proses SGMP= Sol-Gel Microsphere Pelletization) untuk PHWR (pressurized Heavy Water Reactor).

ABSTRACT

EVALUA TION AND DEVELOPMENT OF FABRICA TION OF FUEL OF UOl SPHERE IN PTAPB

BATAN YOGYAKARTA. Fabrication fuel of UO} sphere and its development in BKTPB - PTAPB BATAN Yogyakarta have been evaluated. UO} microsphere have been fabricated with the internal andexternal gelation method. The internal gelation method was done by combination process the KEMA-HKFAand with the process ORNL, while the external gelation method was done by the NUKEM emulsijicationprocess. Internal gelation method have been done by optimizing various of process condition. Intermediateresult showed that the best process was ORNL which used gelation media TCE. Use of external gelationmethod process were found optimum condition, yet optimum condition should be found. Choosing in/ernalor external method depends on the amenity process, economical and good result. The method have not beendecided yet, since all the variables has not optimized. Research of UOl sphere use of the SiC and PyC isonly early stage. so it is still needed a lot of steps and optimized various variable process. Research offabrication of UOl sphere in BKTPB - PTAPB - BATAN Yogyakarta planned to make ofnuc/eous offuelthe ball form for the HTR and it has also been developed as the early materials of the pelletization process(SGMP process) for the fuel ofPHWR

PENDAHULUAN

Salah satu tugas SATAN adalah memanfaatkanIPTEK nuklir untuk kesejahteraan rakyatIndonesia. Sesuai dengan RENSTRA SA TAN,

litbang maupun pemanfaatan IPTEK nuklir lebihdiarahkan untuk menyelesaikan permasalahan yangdihadapi dalam pembangunan nasional jangkapendek, menengah maupun jangka panjang denganprogram litbang berbasis pengguna. Salah satu

program pembangunan jangka panjang yang telahdicanangkan adalah program operasi PLTN tahun2016(34). Oleh karena itu perlu dipersiapkanprogram daur bahan bakar nuklir mulai darikegiatan penambangan bahan nuklir sampai denganproses pengolahan dan pembuatan bahan bakarnuklir ..

Untuk mensukseskan program tersebut,sangat perlu dilakukan penelitian yang berhubungandengan pembuatan bahan bakar reaktor nuklir serta

Prosiding PPI • PDIPTN 2000Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2006

232 ISSN 0216 - 3128 Hidayati, dkk.

pendukungnya, terutama untuk jenis reaktor suhu

tinggi (RST). RST mempunyai sifat-sifat yang lebihbaik bila dibandingkan dengan reaktor jenislainnya. Dari segi keselamatannya, RSTmempunyai reaktifitas negatif sehingga suhureaktor akan turun dengan sendirinya bila terjadikegagalan(l). Pengisian bahan bakar RST bisadilakukan secara kontinyu sehingga operasi reaktortidak perlu dihentikan pad a saat pengisian(49).

Selain menghasilkan listrik, RST jugamenghasilkan uap air dan panas yang bisadimanfaatkan untuk keperluan industri(I). Jadipengembangan teknologi RST dapat digunakanuntuk menjawab tantangan batubara bersih, karenadengan penggunaan reaktor nuklir yang bebaspolusi, lingkungan akan tetap terjaga. Sedangkanbatubara, agar dapat digunakan secara besarbesaran tanpa membahayakan lingkungan harusdigasifikasi terlebih dahulu yang berarti perlu panastinggi. Dengan beroperasinya RST, panas yangmerupakan hasil samping dari pemanfaatanteknologi RST dapat digunakan untuk keperluangasifikasi batubara, desalinasi air laut, destilasi,peleburan, maupun proses industri kimia lain yangmemerlukan panas.

Mengingat berbagai kelebihan penggunaanRST, maka RST merupakan salah satu alternatifpembangunan PLTN di Indonesia tahap ke duaselain PHWR pada tahun 2020, setelahpembangunan PWR tahap pertama tahun 20 I6.Untuk mempersiapkan program tersebut, sesuaidengan salah satu tugas dan fungsi PTAPBBAT AN Yogya yaitu teknologi proses bahansumber energi(3S), Bidang Kimia dan TeknologiProses Bahan telah berhasil membuat serb uk U02

berderajat nuklir dan keramik ("nuclear grade"dan "ceramic grade '') serta telah dan akandilakukan penelitian pembuatan kernel untuk bahanbakar HTR maupun PHWR. Selain itu telah dibuatjuga grafit untuk bahan moderator, penelitianmengenai pengolahan pasir zirkon dan telahdilakukan pengkajian serta penelitian tahap awalproses olah ulang bahan bakar bekas RST secarasimulasi.

Elemen bakar yang digunakan dalam reaktorsuhu tinggi yang akan dikembangkan di BidangKimia dan Teknologi Proses Bahan adalahberbentuk bola dengan inti kernel U02 dan bentukpelet dengan bahan kernel U02 dikembangkanuntuk elemen bakar PHWR. Berbagai macammetode telah dilakukan oleh beberapa peneliti sertaberbagai variabel telah digunakan untuk mencarikondisi terbaik proses agar diperoleh kernel yangmemenuhi syarat sebagai bahan bakar RST maupunPHWR. Untuk memilih maupun memutuskanmetode yang sebaiknya diteruskan maupun

dikembangkan lebih lanjut, maka perlu dilakukan

evaluasi terhadap berbagai macam metode yangtelah dilakukan. Oleh karena itu, pad a tulisan iniakan dijelaskan mengenai beberapa metodepembuatan kernel U02 secara umum maupun yangtelah dilakukan oleh para peneliti di BKTPB sertadievaluasi agar diperoleh metode yang tepat,mempunyai banyak kelebihan, mudah, murah sertadapat diperoleh hasil yang memenuhi spesifukasisebagai bahan bakar RST maupun PHWR.

DASAR TEOR!

Elemen bakar HTR bisa berbentuk bola

maupun pelet dan bahan bakarnya bisa berupasenyawa U02, Th02-U02 maupun U02-PU020,Adapun elemen bakar yang akan dikembangkandisini adalah dari senyawa U02. Secara garis besar,proses pembuatan elemen bakar HTR bentuk boladengan inti kernel U02 dapat dibagi menjadi 3tahap yaitu pembuatan kernel, pelapisan kernel danpembuatan elemen bakar(4). Sedangkan bentuk peletdengan bahan kernel U02 yang dinamakan SGMPuntuk elemen bakar PHWR dibentuk dari bahan

kernel U02 dengan ukuran tertentu yang diprespad a suhu dan tekanan tertentu(6).

1. Pembuatan kernel UO:z.

Secara umum, pembuatan kernel U02 ada 2macam yaitu proses kering ("d,y chemicalprocess") dan proses basah ("wet chemicalprocess ")'2.23).Contoh proses kimia kering adalahproses granulasi.

Granulasi untuk pembuatan kernel daribahan awal bentuk serbuk, biasanya dipakai untukmembuat kernel dalam bentuk oksida maupunkarbida. Serbuk U02 atau U30g atau dicampurdengan Th02 ditambah dengan karbon dan sedikitbahan pengikat kemudian dibuat partikel denganukuran tertentu selanjutnya dilebur dalam bed grafitpada suhu 2550°C. Untuk memperoleh kerneldalam bentuk senyawa oksida maka karbondihilangkan dengan cara membakar hasil yangdiperoleh di udara, kemudian partikel disinterdalam lingkungan hidrogen pada suhu 16001700°C. Metode ini hanya dapat menghasilkanoksida dengan kerapatan 90% kerapatan teoritis(32),

Proses kimia basah atau proses sol-gel untukpembuatan kernel U02 mempunyai kelebihan yaitllhasilnya lebih homogen dan diperoleh kerneloksida dengan kerapatan 95 - 99% kerapatanteoritis(20.32).Secara garis besar, proses pembuatankernel U02 melalui proses sol-gel dilakukan dalambeberapa tahap yaitu pembuatan umpan, prosesgelasi, pencucian, pengeringan, kalsinasi, reduksidan sintering(20,32).

Prosidlng PPI • PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN


Hidayati, dkk. ISSN 0216 - 3128 233

1.1. Pembuatan umpan gelasi.

Pembuatan kernel U02 me]alui proses solgel menggunakan umpan berupa sol urania. nakanumpan berupa so] urania. Menurut Turner(39), so]didefinisikan sebagai suatu dispersi partikelpartikel zat padat dalam medium cairo Partikelpartikel zat padat tersebut berukuran antara 1-5000nm, sehingga dapat bergerak secara acak sesuaigerak Brown dalam medium zat cair tanpamengendap. Berdasarkan proses pembentukanpartikel koloid, pembuatan sol dapat digolongkanmenjadi dua, yaitu : dispersi dan kondensasi(SO).

Pembuatan sol dengan proses kondensasididasarkan pada penggabungan partikel- partikelterlarut dalam larutan membentuk suatu partikelberukuran lebih besar yang masih dapat terdispersidalam larutan. Dialisis, pertukaran ion, ekstraksipelarut dan netralisasi merupakan contohpembuatan sol dengan proses kondensasi(SO).Pembuatan sol urania berdasarkan proseskondensasi dilakukan dengan cara mengekstraksilarutan U(IV) nitrat menggunakan pelarut organik(alkohol atau amina alifatik berantai panjang). Pad aproses ekstraksi tersebut asam nitrat akan terekstrakdari larutan dan pertumbuhan kristal uranium(IV)oksida akan terjadi.

Pembuatan sol' dengan proses dispersiberdasarkan pad a pemecahan partikel berukuranbesar (endapan) menjadi partikel-partikel berukurankoloid(SO). Pemecahan partikel tersebut dapatdilakukan secara kimia maupun mekanis.Pembuatan sol urania dengan proses dispersi bisadilakukan dengan cara pelarutan U03 maupun U30g

dalam HN03 atau mereduksi larutan uranil nitratdengan reduktor tertentu, kemudian larutan U(IV)nitrat yang diperoleh diendapkan denganpenambahan larutan NH3. Endapan yang dipetolehdicuci dan dipeptisasi dengan cara dipanaskan padasuhu 600C sambil diaduk ataU dengan penambahansedikit larutan HCI atau HN03. Larutan 'HC] atauHN03 tersebut berfungsi untuk memutuskan ikatanantar partike] dalam endapan sehigga endapanterdispersi menjadi partikel koloid. Pembuatan sol

urania secara dispersi dapat juga di]akukan dengancara pelarutan U03 maupun U30g sehingga,diperoleh larutim uranil nitrat defisien asam (AcidDeficient Uranyl Nitrate /ADUN)

Larutan ADUN ada]ah suatu larutan

U02(NOJ)2 yang telah menga]ami proses dtmitrasisehingga angka defisien as am atau perbandinganmol N03'/U < 2 dan dapat dituliskan sebagaiU02(OH)x(N03)rx dengan x antara 0,3_0,5(20).Pembuatan larutan ADUN dapat dilakukan melaluipelarutari oksida-oksida uranium dalam HN03substoikiometris dan proses denitrasi larutan uranilnitrat. Proses denitrasi dapat dilakukan dengan:ekstraksi pelarut, penukar ion, penambahan larutan

NH3 ke da]am larutan uranil nitrat, destilasi vakumdan denitrasi menggunakan uap air panas (steamstripping). Pembuatan larutan ADUN yang palingmudah yaitu pelarutan U03 atau U30g dalam larutanHN03 substoikhiometris(20).

1.2. Proses gelasi

Gelasi didetinisikan sebagai prosesperubahan suatu tetesan sol (larutan umpan) yangbergerak bebas dalam suatu medium cair menjadisuatu butiran gel dengan ukuran tertentu. Prosesge]asi dibagi menjadi 2 yaitu proses gelasi internaldan proses gelasi eksternal(2.23).

Pada proses ge]asi internal, umpan berupasol urania seperti pad a proses KFA (Jerman)maupun larutan ADUN pada proses KEMA(Belanda) dan ORNL (Amerikai20.23.32). Padaproses ini, larutan ADUN atau sol urania ditambahurea dan sejumlah tertentu HMT A (heksametilentetramin, C6H12N4) pada suhu 0-1O°e. Ureaberfungsi untuk membentuk senyawa komplekuranil urea yang dapat ]arut da]am air dan untukmencegah terjadinya komplek uranil nitrat HMT Ayang tidak larut dalam air. Larutan umpan tersebutkemudian diteteskan kedalam larutan medium

organik panas sehingga HMT A terprotonasi danmenaikkan pH larutan yang akan mengendapkanuranium dalam tetesan membentuk gel(6.40). Gelyang diperoleh kemudian dicuci (untukmenghilangkan medium organik yang menempeldan menyempurnakan proses gelasi dalam butirangel), dikeringkan, dikalsinasi, direduksi kemudiandisinter untuk mempero]eh kernel U02(20,23).Medium organik yang sering digunakan dalamgelasi ini antara lain: parafin cair, silikon cair, CCI4•2-etil heksanol dan trikloroetilen.

Adapun proses gelasi eksternal banyak,dikembangkan untuk membuat kernel Th02 ataucampuran Th02 dan U02(32). Proses gelasi eksternalberdasarkan prinsip difusi NH3 ke dalam tetesan so]sehingga sol mengendap dan membentuk butirangel. Pengendapan gel dilakukan dengan meneteskansol ke dalam kolom yang berisi gas dan larutan NH3pekat. Pada saat tetesan sol melewati gas NH) maka,gas NH3 akan terdifusi ke dalam permukaantetesan sol sehingga permukaan 'tetesan' solmengeras dan terbentuk butiran. Umpan yangdigunakan pada proses ini berupa ]arutan uranilnitrat yang diubah menjadi sol dengan cara tertentu.Sol yang terbentuk kemudian ditambahdengan zataditif tertentu untuk mempertahankan bentukbutiran pad a saat gelasi. Zat aditif yang biasadigunakan antara lain: methocel. tetrahidrofurfuralalcoho] (4-HF), dextran, polivinil alkohol (PV A)dan SPAN-80(39). Pembuatan gel dengan proses

Prosiding PPI • PDlPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN


234 ISSN 0216-3128 Hit/ayali. t/kk.

gelasi eksternal yang telah dilakukan antara lain

proses SNAM dan proses emulsifikasi NUKEM(JZJ.

1.3. Proses Pencucian dan Perendaman

Tujuan dari proses pencucian adalah untukmenghilangkan medium gelasi dari permukaan gel,menghilangkan sebagian besar nitrat, sisa-sisabahan aditif yang ditambahkan pada urnpan gelasidan hasil samping proses gelasi di dalam gel sertauntuk menyempurnakan proses hidrolisis uraniumdalam gel(ZO,Z4), Untuk proses gelasi yangmenggunakan bahan organik sebagai mediumgelasi, proses pencucian gel dapat menggunakanpelarut organik yang mudah menguap, Pelarutorganik yang biasa digunakan antara lain : CCI4,isopropilalkohol, aseton, heksana dan lain-lain.Sebelum pencucian, gel mempunyai rum us urnurn :UOz(N03MOH)z_y.HzO, sedangkan sesudahpencucian, mempunyai rum us urnurnUOz(OH)z.HzO(ZO)

Adapun tujuan dari proses perendamanadalah untuk mengurangi senyawa-senyawapengotor seperti zat organik maupun zat-zat sisahasil reaksi yang masih menempel serta untukmenstabilkan struktur gel(24).

1.4. Proses pengeringan, kalsinasi, reduksi dansin te ri ng(2,21,23.32).

Setelah pencucian, gel masih mengandungair, NH40H dan bahan pengotor yang tidak bisadihilangkan pad a proses pencucian. Bahan-bahantersebut harus dihilangkan agar dapat dihasilkankernel dengan kualitas baik. Langkah pertama yangdigunakan untuk menghilangkan bahan-bahantersebut adalah dengan proses pengeringan. Prosespengeringan dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu: (I) pengeringan dengan udara, uap air panas sertapengeringan dengan alkohol (etanol, n-butanol atauisopropanol). Setelah pengeringan, gel mempunyairum us umum: U03.xNH3.yHzO dengan harga x dany tertentu tergantung pada komposisi umpan dankondisi operasi pada saat pembuatannya(31).

Selain itu didalam gel mungkin masihterdapat pengotor-pengotor yang belum hilang padaproses pengeringan, sehingga dilakukan proseskalsinasi, terutama untuk menghilangkan air, NH3dan pengotor-pengotor yang mungkin masih tersisaserta mengubah senyawa uranium tri oksida (U03)menjadi U30H(ZI).

Untuk pcmbualan bahan bakar nuklir, U30g

perlu diubah menjadi U02 dengan proses reduksikarena U02 lebih stabil pada suhu tinggi sertamempunyai kerapatan yang lebih tinggi(2). Prosesreduksi terutama bertujuan untuk mengubah butiranU30S menjadi kernel U02 serta menghilangkanpengotor-pengotor yang mungkin masih terdapat

dalam butiran. Proses ini dilakukan dengan cara

pemanasan U30S pad a suhu tertentu dalamlingkungan gas NH3 atau campuran gas N2 dan H2.Proses selanjutnya adalah sintering.

Proses sintering adalah proses pemanasanpad a suhu mendekati titik leleh UOz yang bertujuanuntuk menaikkan kerapatan dan memperbaiki sifatfisik kernel UOz. Proses sintering dapat dilakukandengan cara memanaskan UOz pada suhu 1100

1600 °c dalam lingkungan gas Hz atau gas inert.Oari proses ini diharapkan memperoleh VOzdengan kerapatan tinggi mendekati kerapatanteoritisnya (10,9 glmL).

1.5. Perbandingan Beberapa Macam Proses SolGel(20,32).

Ada beberapa proses sol-gel yang telahdikerjakan, antara lain proses sol-gel KFA, ORNL,Emulsifikasi NUKEM, SNAM, H-KF A dan ProsesKEMA (ZO,3Z).Pada proses Sol-Gel KFA, larutanuranil nitrat atau uranil chlorida direduksi dengangas hydrogen kemudian diendapkan sebagaiuranium oksid hidrat dengan menambahkanammonia. Apabila kadar uranium kurang dari 25%tidak perlu dilakukan reduksi. Larutan uraniumoksid hidrat dicuci, kemudian dipeptisasi denganlarutan HCI sehingga terbentuk larutan sol,ditambah HMTA, didinginkan pada suhu 0 °ckemudian diteteskan kedalam kolom yang berisiminyak parafin panas (90-95 0c) sehingga terjadigelasi. Gel yang diperoleh dicuci dengan amoniapekat, kemudian dikeringkan dan disinter pada suhu1200 ° C. Kernel yang diperoleh kerapatannyadapat mencapai 10,8 glmL ( > 98% kerapatanteoritis). Kernel uranium karbida dapat dibuatdengan proses ini dengan mendispersikan karbonblack ke dalam larutan sol sebelum gelasi.

Pada proses ORNL (AmerikapO) digunakangelasi internal dengan medium gelasi trichloroetilen atau 2-etil heksanol. Oenitrasi merupakantahap terpenting dalam pembuatan sol denganproses ORNL, bisa dilakukan dengan prosesekstraksi pelarut, penukar ion, maupun pelarutanoksida uranium dalam larutan HN03substoikhiometris.

Untuk proses Emulsifikasi NUKEM danproses SNAM(32) keduanya menggunakan metodegelasi ekstemal. Keduanya didasarkan atas prosespengendapan tetes bola larutan uranil nitrat ataudicampur dengan thorium atau plutonium yangtelah ditambahkan dengan aditiv tertentu dalamamonia pekat. Pada proses emulsifikasi NUKEM,sebagai aditif digunakan larutan PVA (poli vinilalkohol) + minyak -parafin dan emulgator sehinggadiperoleh larutan umpan berbentuk emulsi. Padaproses SNAM, sebagai bahan aditif dipakaimisalnya polisakarida turunan selulosa dan

Prosiding PPI - PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN


IIidayati. dkk. ISSN 0216-3128 235

tetrahydro furfural alkohol. Proses ini mempunyaikelemahan yaitu sulit membuat kernel denganukuran besar (~ 800 I!m).

Adapun proses H-KF A dan KEMA (32)keduanya menggunakan proses gelasi internal.Umpan berupa larutan uranil nitrat yangmengandung urea dan HMT A. Larutan umpandidinginkan pada suhu O°C kemudian diteteskankedalam kolom yang berisi minyak parafin panas90-95°C. HMT A terurai menghasilkan NH3sehingga pH dalam tetes fase air naik dan uraniumterendapkan dalam bentuk bola. Gel yang diperolehdicuci, dikeringkan dan direduksi dengan campurangas H2-Ar dan disinter sehingga diperoleh kerneldengan kerapatan tinggi. Perbandingan keduaproses tersebut adalah pada proses KEMA, larutanuranil nitrat yang digunakan adalah larutan ADUN,sedangkan pada proses KFA digunakan larutanuranil nitrat dengan konsentrasi HN03 rendah(sekitar INi32).

2. Pelapisan Kernel dengan PyC dan SiCfl.,!]).

Kernel bahan bakar oksida atau karbida

dilapisi dengan lapisan PyC atau SiC yangberfungsi untuk menahan hasil fisi .. Lapisan PyCdan SiC diperoleh melalui proses deposisi senyawahidrokarbon dan methyltrichlorosilan dalam reaktortluidisasi. Suhu pelapisan bervariasi antara 1200 2100°C. SiC yang baik memiliki kerapatan tinggidan stabil terhadap irradiasi.

3. Pembuatan Elemen Bakar Bentuk Bolamaupun Pelep·6..I])

Elemen bakar bola dibentuk dengan prosescetak dingin dari partikel berlapis dan grafit. Secaragaris besar, langkah pembuatannya dibagi menjadibeberapa tahap, yaitu tahap penyiapan serbukgrafit, tahap pencetakan elemen bakar dan tahapperlakuan panas serta pengerjaan mekanis. Untukpenyiapan serbuk grafit matrik biasanya digunakanserbuk grafit dicampur dengan bahan pengikat resinphenol formaldehyde atau senyawa pembentukresin phenol-formaldehid. Campuran dipanaskankemudian digiling (grinding/milling) sehinggadiperoleh serbuk yang sudah mengandung bahanpengikat. Serbuk grafit yang telah dicampur bahanpengikat dicampur dengan partikel berlapis untukmembuat selaput pelindung (over coating).Selanjutnya ditambah serbuk grafit lagi kemudiandicetak dengan tekanan 40 kP/cm2 untukmembentuk inti bola elemen bakar. Inti elemen

bakar ini dicetak lagi bersama dengan serbuk grafitpada tekanan 3000 kP/cm2 untuk membentuk kulit(daerah bebas bahan bakar) sehingga diperoleh

elemen bakar mentah. Elemen bakar mentah

dipanaskan pada suhu 800°C dalam lingkungan gasinert kemudian dipanaskan pada suhu 1800-1900 °cdalam vakum. Selanjutnya bahan bakar dibubut("lathing") sehingga memenuhi diameter yangdiinginkan.

Sedangkan pembuatan elemen bakar denganproses SGMP dari bahan kernel U02 telahdikembal1gkan di BARC (= Bhabha AtomicResearch Centrei6). SGMP merupakan prosescampuran (hibrid process) yang meliputi prosessol-gel di depannya, digabung dengan prosespembuatan pelet pada proses akhirnya,dikembangkan untuk diambil proses yang palingbaik dari kedua proses tersebut. Proses SGMP lebihmenguntungkan dibandingkan dengan proses peletdari bahan serbuk karena tanpa ada resikokemungkinan bertebarnya serbuk radioaktif yangmempunyai toksisitas tinggi, sehingga tidakdiperlukan remotisasi. Pada proses SGMP, sebagaibahan awal gel U03 maupun butiran U30g, bisadibuat melalui proses gelasi internal maupuneksternal. Setelah proses kalsinasi, butiran UJOg

direduksi pada suhu 600°C, kcmudian dipresmenjadi pelet dan disinter dalam Iingkungan gasCO2 pada suhu 1250°C, kemudian direduksi lagipada suhu 600°C dalam Iingkungan gas hidrogenuntuk memperoleh pelet kerapatan tinggi (>98%kerapatan teoritis). Kerapatan maupun porositaspelet dikontrol dengan perlakuan panas. Bahanbakar bentuk pelet dari uranium alam ini cocokdigunakan untuk PHWR.

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Penelitian yang telall dilakukan :

Kernel U02 sebagai inti elemen bakar padaRST maupun sebagai bahan utama untukpembuatan pelet yang digunakan untuk elemenbakar PHWR dapat dibuat melalui berbagai jalurproses terutama proses sol gel. Penelitian yangtelah dilakukan di Bidang Kimia dan TeknologiProses Bahan yaitu mengacu pada proses yang telahdilakukan di Lab KEMA (Belanda), HKF A(Jerman) dan ORNL (Amerika) dan. NUKEM(Jermani4.8.12.15.19.21.25.27.39.41-48).Kernel U02 yangakan dikembangkan untuk proses SGMP, mengacupada proses ORNL yaitu menggunakan metodegelasi internal. Sedangkan pelapisan kernelmenggunakan PyC dan SiC telah dimulai penelitianpendahuluan, perencananaan alat, perhitungantoritis serta pembuatan alat tluidisasi dengan bahangelas kuarsa oleh Imam Dahroni dan DwiRetnani(12.13)serta perancangan, perhitungan teoritis

Prosiding PPI • PDIPTN 200ijPustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta. 10 Jull 2006


dan pembuatan alat tluidisasi dari bahan logam

oleh R. Sukarsono dan R. Didiek Herhadyl26,~6,51).

A.1. Pembuatan butiran UJOS maupun kernelU02 yang dilakukan dengan proses gelasiinternal.

Proses yang dilakukan di laboratoriumKEMA dan HKFA adalah metode gelasiinternal(33), Larutan uranil nitrat distabilkan denganurea, ditambah HMT A diteteskan kedalam kolomyang berisi minyak parafin panas sehingga uraniummengendap dan tetes larutan berubah menjadi butirgel. Disebut proses KEMA-HKF A karena dalamproses ini menggunakan perpaduan kedua prosestersebut yaitu proses dengan menggunakan jalurKEMA tetapi menggunakan umpan uranil nitrattidak defisien asam.

Di Bidang Kimia dan Teknologi ProsesBahan PTAPB - BAT AN Yogyakarta, penggunaanproses KEMA maupun HKF A pertama kalidilakukan oleh Wardoyo, dkk(4,S,41-4S).,dengankondisi terbaik proses yang diperoleh seperti yangterlihat pada Tabel I. Pada kondisi tersebut,diperoleh hasil gel U03 dengan kerapatan 4,56g11,dan hasil kernel U02 yang diperoleh mempunyaikerapatan : 8,36 - 9,72 gll.(76,2 - 88,7% kerapatanteoritis). Proses tersebut kemudian dilanjutkan sertadisempurnakan oleh Hidayati dan EndangSusiantini menggunakan kondisi terbaik yang telahdilakukan oleh Wardoyo. Kondisi terbaik prosesselanjutnya yang diperoleh Hidayati(21.23.24.27),seperti yang tertera pada Tabel I. Pada kondisitersebut, hasil butiran dari proses kalsinasimempunyai sifat fisis seperti yang tertera padaTabel I, Dari hasil tersebut dapat dilihat bahwawalaupun hasil penyempurnaan yang dilakukanoleh Hidayati belum direduksi (karena alat reduksiscdang dalam perbaikan), kerapatan butiranmengalami kenaikan yaitu dari 76,2-88,7% menjadi84,15-93,75% kerapatan teoritis. Kernel U02 yangmempunyai kerapatan tinggi diperoleh dari indukU30g yang mempunyai kerapatan tinggi pula.

Dari hasil penyempurnaan terse but,walaupun mengalami perbaikan sifat fisis terutamakerapatannya, namun hasil yang diperoleh pad asetiap perlakuan kurang reprodusibel terutamamengenai keutuhan butiran setelah pemanasanmaupun kalsinasi serta sering mengalami gangguanpada saat penetesan larutan umpan. Larutan umpanmempunyai suhu aOc diteteskan ke dalam mediaparafin yang mempunyai suhu 90-95°C sehinggalarutan umpan tersebut sering mengalamipenyumbatan pad a alat penetes. Oleh karena itupada penelitian selanjutnya diarahkan untukmencari alternatif penggunaan media gelasi yangbisa digunakan pada suhu gelasi yang agak rendah.

Pada penelitian selanjutnya, Hidayati,Endang Susiantini dan Sri Rinanti Susilowati(IS-lg,25)mencari alternatif lain yaitu menggunakan prosesgelasi pada suhu yang agak rendah, yaitu pada suhuan tara 50-70°C menggunakan media gelasi tricloroetilen dan 2-etil heksanol. Pada proses tersebut,masalah penyumbatan pada alat penetes saat gelasitelah terpecahkan, namun diperlukan larutan umpanyang defisien asam (ADUN = Acid DeficientUranyl Nitrate).

Adapun secara garis besar, perbedaanbeberapa proses gelasi internal yang dilakukan olchbeberapa peneliti di BKTPB - PTAPB - BATANdiringkas dalam Tabel I di bawah ini.

Prosedur tersebut mengacu pada proses ORNL(Amerika). Untuk penyediaan larutan ADUN,Hidayati(25) telah mencoba membuat larutan ADUNdengan jalan penguapan vakum dari larutan uranilnitrat 0, I N pada suhu < 60°C dan tekanan 0,4-0,5atm, pelarutan serbuk U30g atau U03 dalam larutanasam nitrat substoikhiometris sejumlah tertentupad a suhu < 60°C maupun dengan penambahanNH40H ke dalam larutan uranil nitrat hinggadiperoleh larutan ADUN dengan perbandingan molnitrat I uranium < 2 (0,4 sid 1,9). Ternyata yangpaling mudah, cepat serta memberikan hasil gelyang baik adalah pelarutan U03 dalam larutanHN03 substoikhiometris. Endang Susiantini(IS) jugatelah membuat larutan ADUN dengan caraekstraksi menggunakan tridodesil amin dengankondisi optimum proses ekstraksi yang diperolehsbb.:

o konsentrasi uranium dalam larutan umpanekstraksi : 100 gli

o Pcrbandingan mol tridodcsil amin I NO.1' : ±0,75

o Suhu: ± 60°C.

Dari hasil ekstraksi, diperoleh larutanADUN dengan konsentrasi uranium 580,73 g/l.

konsentrasi nitrat total = 3,16 M dan perbandinganmol N03/U = 1,29.Penggunaan tricloro etilena untuk media gelasiternyata sangat menguntungkan karena disampingproses gelasi bisa dilakukan pada suhu rendah, TCEmempunyai kerapatan yang relatif tinggi (1,4 g/l)

dibandingkan dengan media parafin (0,9 g/I)maupun minyak bimoli (0,9 gll). Menurut Haas(20),perbedaan kerapatan yang sedikit (sekitar 0, I g/I)akan memberikan hasil gel yang baik pada prosesgelasi. Pada proses gelasi tersebut, sebagian variasimenggunakan variabel yang telah dilakukan diORNL, namun ternyata tidak semua variabel bisamenghasilkan gel yang baik sehingga sebagianvariabel dilakukan optimasi. Adapun hasil optimasi

Prosldlng PPI - PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN


llidayati, dkk. ISSN 0216-3128 237

kondisi proses pembuatan gel U03 yang telahdilakukan oleh Hidayati + Sri Rinanti Susilowati(2S),

seperti yang tertera pada Tabel I.

Tabel1. Perbedaan beberapa proses gelasi internal yang telah dilakukan oleh beberapa peneliti di BidangKTPB- PTAPB- BATAN YOl!vakart

No.Variabel

Peneliti

Ward(4.S.41-4S)Hid(21.23.24.26)Hid + SRS«2S)Endang S(IS.IS)

A

Kondisi proses pembuatan2el U031

Umpan awal- [U] (gll)

580580550-600533

- [H+] (N)

1I--- Perb.mol N03/U

-- 1,31,52 - Perb.mol HMT A/U2,02,31,251,23 - Perb.mol urea/U 2,1-2,22,21,251,2

4

Media gelasi ParafinParafinTCE2-etil-hek

5

Peneampuran urea+T kamar 50°C50°CT kamar

uranium (suhu & waktu)

sId larut5iam5iamsId larut6

Diameterlobang penetes0,85-1,450,5-1,51,5-2,00,47

(mm)8 Aging dim. media gelasi

(jam)

-- 26

Aging dim NH40H (jam)

1717173

[NH40H] unk merendam & meneuel

2-3%2,5%2,5%2%

Suhu media gelasi

90-95°C90-95°C60- 70°C60°CB

Hasil gel U03 :

- Kerapatan (glee)4,559

- 3,23-- Ketampakan fisik gel dan

99% utuh100% utuh100% utuhsebagianbentuknya

bulatbit spt.bolabulat spt.bolautuh

- diameter (mOl)spt.bola1,0-1,81,90-1,95agak gepeng

-0,5-2,0

CKondisi proses kalsinsi

- Suhu (0C)700°C700°C600°C700°C

- Waktu Gam)2iam2jam2jam2jam

D

HasH butiran U30S :- Kerapatan (glee)

-7,867,89-7,965,06- SurfaeeArea (m2/g)

-1,3724,34-10,23-- Jari2 pori rerata (A)

-25,098,56-10,85-Vol.pori total (10-3 cc/g)

-2,1731,86-11,12.--Ketampakan fisik butiran

97% utuh90%utuh100% utuh-- % kerapatan teoritis

-94,394,15-95,0260,67

- diameter (mm)

-0,8-1,41,00-1,150,5-1,5E

Hasil kernel U02 :

- Kerapatan (glee)8,36-9,72hasilnya .belumdireduksi

- % kerapatan teoritis76,2-88,7

- diameter0,40-1,60

Oari hasil tersebut diperoleh gel U03 yangbaik, 100% utuh dan bulat, berwama kuning dansetelah dikeringkan loooe juga 100% utuh, sertamempunyai kerapatan 3,23 glm!. Setelah

pengeringan dilakukan kalsinasi pad a suhu 6000e

dan diperoleh hasil U30S berwama hitam, 100%utuh, serta mempunyai sifat-sifat fisis seperti yangtertera pad a tabel I. Kalau dilihat dari hasil

Prosiding PPI - PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan· BATAN



tersebut, pembuatan butiran U308 metode gelasi

internal menggunakan media gelasi TCE,dibandingkan dengan media parafin (metodeKEMA-KF A) ternyata hasilnya lebih baikmenggunakan TCE kalau dilihat dari kerapatannyayang lebih tinggi (94,60 - 95,47% kerapatanteoritis dengan TCE dan 84,6-94,3% denganparafin) maupun dari segi kedapat ulangan hasilnyayang kesemuanya 100% tidak peeah setelahdikalsinasi bila digunakan TCE.

Endang Susiantini juga telah memakaimetode ORNL menggunakan media gelasi 2-etilheksanol. Kondisi paling baik yang diperolehseperti yang tertera pad a Tabel I. Pada kondisitersebut, diperoleh hasil gel yang masih retak-retakpada proses pengeringan maupun kalsinasi, sertahasil U)08 setelah proses kalsinasi mempunyaikerapatan : 5,006 glee (60% kerapatan teoritis).Dengan kondisi tersebut, Endang Susiantini masihterus meneoba mengembangkan penelitiannyadengan meneari alternatif media gelasi yang lain,misalnya CCI4, minyak jarak, dsb. Hasil sementaramenunjukkan bahwa CCI4 lebih baik digunakandari pad a minyakjarak.

Telah dipelajari juga pengamatandekomposisi termal gel U03 dari suhu 100°C sId

600°C menggunakan alat STA (SimultaneousThermal Analysis) dan XRD (X-RayDiffraetometerp1). Dari penelitian tersebut diamatiada 5 puneak diperoleh dari alat STA yaitu puneakpertama & kedua yang muneul pada suhu 173,87°Cdan 279,87°C terjadi pelepasan air kristal denganental pi sebesar -28,45 Ilvolt detik/mg dan -49,808Ilvolt detik/mg. Puneak ke-3 dan ke-4 yang muneulpad a suhu 302,02 dan 419,87°C, terjadi pelepasanNH) seeara bertahap dengan entalpi sebesar105.161 dan 31,904 Ilvolt detik/mg. Puneak ke-5muneul pad a suhu 535,67°C merupakan indikasiperubahan senyawa U03 menjadi U308 dansempurna pada suhu 580°C.

Adapun analisis dengan alat XRD setelahpemanasan pad a suhu 200°C menunjukkan bahwagel U03 mempunyai senyawa U03xH20yNH),setelah pemanasan pada suhu 400 & 500°C menjadisenyawa U03 serta setelah pemanasan pada suhu600°C terjadi senyawa U308. Penggabungan keduaanalisis tersebut menunjukkan bahwa gel VO) yangtelah dibuat dengan metode gelasi internalmenggunakan medium gelasi parafin setelahpengeringan mempunyai senyawa U03.6NH32H20

dan untuk kesempurnaan terjadinya senyawa U)08setelah kalsinasi, maka diharapkan suhu kalsinasiminimum 600°(21).

Hidayati(24) juga telah mempelajariperbedaan mikrostruktur U03 maupun U308 padaberbagai kondisi peneueian U03 dengan NH40Hmenggunakan mikroskup elektron dan STA.

Hasilnya menunjukkan bahwa kondisi peneuciangel UO) sangat berpengaruh terhadap morfologipermukaan gel U03 maupun but iran U)08 serta

kandungan amonia yang bersenyawa dengan gelUO). Semakin encer larutan NH40H yangdigunakan sebagai peneuei, semakin halus pori-poriyang ditimbulkan pada permukaan gel UO) maupunU308 serta semakin banyak NH) yang terkandungdalam senyawa gel U03 dan sebaliknya.

Analisis senyawa butiran U)08 maupun gelU03 hasil proses perendaman juga telah dipelajarioleh Endang Susiantini(18) dengan alat FTIR dandijelaskan bahwa pada proses gelasi internaldengan menggunakan medium 2-etil-heksanol,HMTA tidak terdissosiasi menjadi NH40H danHCOH melainkan terprotonasi membentukHMTAH+. Pada proses perendaman danpencuciaan dengan NH40H, terjadi prosespertukaran kation antara HMT AW dalam butirangel dengan NH/ dalam larutan., yang ditunjukkandengan hilangnya puncak-puncak serapan padadaerah 1030-1300 em-I (getaran renggang simetrisikatan CoN dalam HMT AH+) setelah perendaman.Hal ini sesuai dengan apa yang telah ditemukanoleh Charles M.King, et all(7), yaitu hasilspektroskopinya memberikan gambaran bahwakondensasi trimer terjadi selama proses sol-gelmembentuk lapisan poli anionik hydrous uraniumoxides , dan HMT AH+ termasuk sebagai kationintercalation. Agen gelasi HMT A secara kuantitatifstabil sebagai senyawa dalam proses sol-gel. Ikatanhidogen pada kation yang terprotonasi tersebutyang mungkin bisa memainkan struktur pada prosespembentukan gel. Koloid sol merupakan campurandari uranil oligomer. Fragmen hidrolisis uranil(U02 H) yang dihasilkan dalam sol koloid secaraselektif menyebabkan pembentukan trimer uranil[(U02))0(OHhr dan jaringan gel ("gel network '').Pada proses pencucian terjadi pertukaran danpembentukan lapisan hydrous ammonium uranatedengan bentuk struktur(NH4M(U02)804(OH) 10].8H20(7).

Secara singkat kalau dilihat pada Tabel Itersebut, dapat diambil hasil sementara bahwamedium gelasi yang paling baik digunakan adalahTCE, walaupun belum semua variabel prosesselesai dilakukan penelitian. Hasil gel U03 maupunbutiran U)08 yang diperoleh menunjukkan sifatsifat fisis yang paling baik. Diharapkan hasiltersebut juga memberikan struktur mikro yangmemenuhi spesifikasi pembuatan bahan bakarreaktor nuklir.

A.2. Pembuatan butiran V30g maupun kernelVOl yang telah dilakukan dengan prosesgelasi eksternaI.



Hidayatl, dkk. ISSN 0216 - 3128 239

Proses yang dilakukan di Lab NUKEMmenggunakan metode gelasi eksternal(33). Larutanuranil nitrat dicampur bahan aditif, emulgator danparafin, diaduk hingga terbentuk emulsi yang tidaklarut dalam fase air. Emulsi tersebut diteteskan

kedalam kolom yang berisi larutan amonia sehinggaterjadi reaksi pengendapan dan tetes emulsiberubah menjadi butir gel.

Proses emulsifikasi Nukem yang telahdilakukan oleh Wardoyo, Indra Suryawan danDamunir(s.S.12.2S.31)juga telah memberikan hasilseperti yang tertera dalam Tabel 2. Dari Tabel 2tersebut dapat dilihat bahwa proses yang telahdilakukan oleh Wardaya telah disempurnakan olehDamunir dan Indra Suryawan, sehingga hasil gelU03, butiran U30S maupun kernel U02 yangdihasilkan oleh kedua peneliti tersebut telahmengalami perbaikan, terutama kerapatan maupunketampakan fisiknya. Untuk hasil kernel U02 yangtelah dihasilkan oleh Damunir, masih ada yangretak namun kerapatannya mencapai 10,92 glmLkarena penentuan kerapatan tersebut menggunakanalat Surface Area Analiser yang sebenarnya kurangakurat bila digunakan untuk analisis kerapatankernel U02. Untuk sementara, hasil prosespembuatan kernel U02 dengan metode gelasieksternal adalah seperti yang tertera pad a Tabel 2tersebut karena memang sebetulnya optimasi untukkeseluruhan proses belum selesai. Hasil yang telahdiperoleh Damunir sebagian masih ada yang retakkarena ukuran kernel yang dibuat terlalu besar,yaitu> 800llm, sedangkan menurut Haas(20),prosesgelasi eksternal hanya baik digunakan untukmembuat kernel dengan ukuran < 800llm.Sedangkan kernel yang dibuat oleh IndraSuryawan(31) sudah baik yaitu 100% utuh setelahdikalsinasi.

Kalau dilihat dari Tabel I, Tabel 2 sertabeberapa penjelasan di atas, walaupun belumselesai optimasinya dapat diambil langkahsementara bahwa kedua proses tersebut masih tetapperlu dilakukan untuk memperoleh hasil yangoptimum. Secara garis besar dapat dilihat bahwametode gelasi internal maupun eksternal ternyatakeduanya mempunyai kelemahan dan kelebihan.

Proses gelasi eksternal mempunyaikelebihan yaitu langkah proses pembuatannya lebihmudah dan sederhana, proses gelasi pada suhukamar, pembentukan gel lebih mudah serta padapembuatan sol tidak diperlukan suhu dingin. Akantetapi menurut Turner(39), proses ini mempunyaikekurangan yaitu gel yang dihasilkan kurang stabilpada saat pemanasan selain sulit menghasilkan

kernel dengan diameter lebih dari 800 11m. Padaproses gelasi eksternal, bahan pengendap yangmenyebabkan terbentuknya gel berasal dari luartetesan, sehingga apabila ukuran gel / ukuran

tetesan besar, bagian yang paling dalam dari tetesantersebut tidak bisa terendapkan. Bagian dalam yangtak terendapkan tersebut, pad a saat pengeringanmaupun kalsinasi akan menguap keluar butiran,sehingga akan menyebabkan keretakan maupunpecahnya butiran yang dihasilkan.

Sedangkan kelebihan dari proses gelasiinternal adalah kernel yang dihasilkan mempunyaikerapatan yang tinggi dengan diameter dari 30 11m

hingga lebih dari 800 11m (1400 11m). Oleh karenaitu metode gelasi internal lebih banyak digunakan.Adapun kekurangan dari proses gelasi internal iniadalah langkah proses lebih panjang, diperlukanlarutan umpan uranil nitrat defisien asam dengankadar uranium relatif tinggi serta pada prosespembuatan sol (umpan gelasi) diperlukan suhudingin.

Secara keseluruhan langkah pembuatankernel U02 dengan metode gelasi internal maupuneksternal, kalau dibandingkan dari Tabel I dan 2 diatas, hasil sementara yang memberikan gel U03maupun butiran U30S yang lebih baik adalahdengan metode gelasi internal menggunakan mediaTCE yang telah menghasilkan gel U03 maupunbutiran U30S yang 100% utuh setelah pemanasanmaupun kalsinasi serta mempunyai kerapatan95,02% kerapatan teoritis. Untuk pembuatanlarutan umpannya, yang paling mudah dan cepatdilakukan adalah dengan pelarutan U03 dalamlarutan asam nitrat substoikhiometris. Apabila suatusaat nanti semua variabel proses gelasi internalmaupun eksternal telah dioptimasi, kalau misalnyadengan menggunakan metode gelasi internalternyata mempunyai hasil yang lebih baik, tidak adasalahnya apabila nantinya dipilih jalurmenggunakan metode gelasi internal. Terutamaapabila digunakan bahan bakar bentuk pelet(SGMP), diperlukan butiran kernel dengan ukuranbervariasi dari yang kecil hingga yang besar agarsetelah pengepresan diperoleh pelet dengankerapatan yang tinggi.

A.3. Pelapisan kernel menggunakan PyC danSiC.

Selain penelitian proses pembuatan kernelU02, telah dilakukan pula penelitian pembuatanbahan pelapis kernel yang akan digunakan padaReaktor Temperatur Tinggi yaitu lapisan pirokarbon (PyC) dan silika karbida (SiC). Tujuanpelapisan ini adalah untuk menahan hasil-hasil fisi.Penelitian mengenai pelapisan PyC dan SiC dengancara "Chemical Vapour Deposition" (CVD)dilakukan oleh Dwi Retnani dan Imam

Dahroni(IJ.14.26)menggunakan reaktor tluidisasi daribahan gelas kuarsa .. Hasil yang diperolehditunjukkan pada Tabel 3 di bawah ini.



240- ISSN 0216 -3128 Hidayati, dkk.

Tabel 2. Perbedaan beberapa proses gelasi eksternal yang telah dilakukan oleh beberapa peneliti diBidang KTPB - PT APB - BATAN Yogyakarta •

PenelitiNo.Variabel

Wardaya(S,4&-48)Damunir(8-12)Indra S.(28-31)

A

Kondisi proses pembuatan gelVO,1

Umpan awal :- Konsentrasi U (glL)

200-350]00>4]8- Kadar PYA

80-10060 ]5- Konsentrasi as.bebas (N)

-1,2-],62.1-2,2- Perb. PYAlU

-9,18%90- Perb. NH/INO)' (%)

-50-60%50%- Perb. NO) '/U

-1,6-- pH

-1,6-- Aditif(span80.f.air, Darafin) 0,2ml, 2 ml, 2ml0,] ml, 10ml,0,25ml-

2 Medium gelasi NI-I4OHNI-I4mlNH40H3

INH40Hl untuk merendam 5-9N13,4 N5-9N4

Waktu perend. dalam NH401-15 hari3 iam5 - 6 hari8

Hasil gel V03- kerapatan (glmL)

-3,36-- diameter (mm)

-1,324-- ketampakan lisik

utuhutuhutuhC

Kondisi proses kalsinasi- suhu (OC), waktu

800,3iam700, 3 iam800, 3 iamD

Hasil butiran V30Skerapatan (glmL), %teori

-7,951; 95,3%7,268; 87,15%]uas muka (m2/g)

-3,10-3,490,453jari-jari pori rerata (A)

-21,78-24,86-% keutuhan

-ada yg retak] 00% utuhdiameter

-0;8]3-

E

Kondisi proses reduksi 800,4jamsuhu (OC), waktu

850, 3 iam HasilnyaF

Hasil kernel V02 Belumkerapatan (glmL)

-10,92Oireduksidiameter (mm)

0,810O/U

2,05-Ketampakan fisik

sebagian pecahada yang retak

Tabel 3. Penelitian mengenai pelapisan kernel U02 dengan PyC dan SiC(13,14.26).

ons

pelapis** I 1,5%* Pelapisan SiC menggunakan metode CVD** Sebagai katalisator pelapis digunakan Fero karbonU tric/orosilan*** Kc = koefisien perpindahan massa

Kc.

pelapisan

No. Variabel Kondisi terbaik1

Pelapisan SiC*: 140 mL/menit- Kec. Gas H2 1OOO°C- Suhu howc2

I Pelapisan PyC :- Suhu

katal isator

HasH& kesimpulan- Kc*** = 0,020359.10.4 cm/detik

- Kec. gas sangat beTengaruh thd. Kc.- Kc = 0,018046. 10 cm/detik

- Suhu sangat berpengaruh terhadaMakin besar suhu, kecepatanmakin besar

Makin besar konsentrasi katalisator pelapis,keceoatan oelaoisan makin besar.

Prosldlng PPI - PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN


Hidayati, dkk. ISSN 0216-3128 24/

Dari Tabel 3 tersebut dapat dilihat pelapisanSiC pad a pembuatan bahan bakar kernel U02 telahdilakukan hingga suhu IOOO°C, karena alat yangdigunakan hanya mampu hingga suhu IOOO°Cyaitumenggunakan reaktor dari bahan gelas kuarsa. Padasuhu tersebut, bahan butiran carbon yang digunakansebagai bahan simulasi untuk butiran kernel U02,

telah terlapisi dengan lapisan SiC maupun PyCyang telah dibuktikan dengan analisis menggunakanFTIR.

Selain pelapisan dengan eara CVDdilakukan pula kajian mengenai perhitungantluidisasi pad a pelapisan kernel denganmenggunakan program BASIC oleh Sukarsono(37).Hasilnya menunjukkan bahwa untuk keadaan ideal,reaktor tluidisasi bisa dibuat dengan diameter nozlepemasukan gas 2 mm, diameter reaktor 2 em dandiameter bagian atas 3 em. Pembuatan alat bisadivariasi sudut kerueut di bagian dasar reaktordengan sudut 45-1000, untuk melihat efek terhadappelapisannya. Keeepatan alir minimum tluidisasi 33,6 em/det pada silinder reaktor atau 84,78 ee/detgas pad a suhu reaktor (I 500°C I atm). Gas adalaheampuran antara argon dan metana 50%-50%.Perubahan terhadap kandungan metana dalam gastidak terlalu besar berpengaruh terhadap hasilperhitungan, sebab kerapatan yang palingmenentukan perhitungan adalah kerapatan partikel.Pertambahan tinggi bed karena pengoperasianreaktor diatas keeepatan minimum tluidisasaiberkisar 30% dengan menggunakan keeepatan 4 xkecepatan minimumnya.

Didiek Herhady dan Sukarsono juga telahmembuat alat pelapis kernel dengan reaktortluidisasi dari bahan logam dan telah dilakukan ujieoba kemampuan alat tersebut hingga suhu1200°C(51).

Seeara keseluruhan , penelitian mengenai pelapisankernel U02 menggunakan PyC maupun SiC diBKTPB-PT APB baru merupakan tahap awal,sehingga masih diperlukan banyak langkah maupunoptimasi berbagai variabel pada prosespembuatanya .

B. Penelitian yang sedang dan akandikembangkan.

B.1. Proses pembuatan kernel VOl'

Untuk proses pembutan kernel U02 denganmetode gelasi internal menggunakan media gelasiTCE, walaupun sebagian proses telah memperolehhasil yang baik, hingga saat ini masih diteruskanpembuatannya dengan melanjutkan beberapavariabel proses yang belum diteliti, terutama padaproses kalsinasi, reduksi maupun sintering. Dengan

menggunakan media gelasi CCI4 akandikembangkan oleh Endang Susiantini untukmemperoleh kondisi yang optimum dari berbagaivariabel proses pada pembuatannya. Dari hasilkeseluruhan tersebut akan di analisis sifat-sifat fisis

maupun struktur mikronya untuk memperolehkernel U02 yang memenuhi spesifikasi sehinggadapat digunakan sebagai inti elemen bakar nuklirberbentuk bola.

Selain bentuk bola, saat ini juga akandikembangkan bahan bakar nuklir bentuk pelet(SGMP = Sol-Gel Microsphere Pellelisalion) yangakan dikembangkan oleh Sutarni dan RahmatPratomo. Kernel U02 yang digunakan, dibuatdengan metode gelasi internal dengan media gelasiTCE, seperti yang telah dikerjakan oleh Hidayati.Untuk pemeletan akan bekerja sarna denganBATAN- Serpong.

Untuk pembuatan kernel U02 denganmetode gelasi eksternal, hingga saat ini masihditeruskan dengan melanjutkan optimasi berbagaivariabel proses, terutama pada proses kalsinasi,reduksi maupun sintering.

B.2. Pelapisan kernel menggunakan PyC danSiC serta pembuatan bahan bakar bentukbola maupun pelet.

Untuk pelapisan kernel menggunakan PyCdan SiC, sampai saat ini telah dibuat rangkaian alatpelapis SiC maupun PyC dalam reaktor tluidisasidari bahan logam. Hingga saat ini sedang dilakukanuji eoba kemampuan alat pelapis tersebut dan barubisa dilakukan hingga suhu 1200°C. Diharapkansampai tahun 2009 telah selesai pembuatan kernelU02 yang telah dilapisi PyC maupun SiC sertatahun 20 I 1/2012 telah selesai pembuatan bahanbakar bentuk bola yang berada dalam matrik grafitserta bahan bakar bentuk pelet (proses SGMP).

KESIMPULAN

Dari berbagai uraian yang telah dijelaskan di atas, .dapat diambil kesimpulan sebagai berikut. :I. Pembuatan kernel U02 yang telah dilakukan di

BKTPB - PTAPB adalah menggunakanmetode gelasi internal dan eksternal.

2. Dengan metode gelasi internal, hasil sementarayang telah diperoleh menggunakan mediagelasi TCE yang mengacu pada proses ORNLadalah yang paling baik, walaupun masihdiperlukan beberapa optimasi kondisiprosesnya.

3. Dengan metode gelasi eksternal, mengacu padaproses emulsifikasi NUKEM telah diperolehbeberapa kondisi optimum, namun masih perludilakukan optimasi lebih lanjut.

Prosiding PPI· PDIPTN 2006Pustek AkseJerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Jull 2006

242!!!!!!!!!! ISSN 0216 - 3128

Hidayati, dkk.

. 4. Penggunaan metode gelasi internal maupun

ekstemal nantinya tergantung pada kemudahan

proses, murah secara ekonomi serta yangmemberikan hasil terbaik. Pemilihan metodebaru bisa diputuskan apabila semua variabelproses telah dioptimasi.

5. Penelitian mengenai pelapisan kernel UOzmenggunakan SiC maupun PyC barumerupakan tahap awal, sehingga masihdiperlukan banyak langkah maupun optimasiberbagai variabel pad a proses pembuatanya.

6. Penelitian pembuatan kernel UOz selaindirencanakan untuk pembuatan inti elemen

bakar bentuk bola untuk reaktor HTR, jugadikembangkan sebagai bahan awal prosespembuatan pelet (proses SGMP) untuk bahanbakar PHWR.

DAFTAR PUSTAKA

I. AHMAD SYAUKA T, HTR untuk KogenerasiPanas dan Listrik, Proseding Seminar ke-4RTT & TN, Jakarta, 1999

2. BEA TTY,R.L., et all.,Gel-Shere-Pac Fuel forThermal Reactors, ORNL-5469, 1979

3. BELLE, J., Vraniun Dioxide, Properties andNuclear Application, United State AtomicEnergy Comission, Washington DC, 1961

4. BUSRON MASDUKI, dkk., Pabrikasi ElemenBakar Reaktor Suhu Tinggi (RST), PemilihanProses Sol gel dan Penelitian Pembuatan

Kernel, Seminar Teknologi dan AplikasiReaktor Temperatur Tinggi, PPkTN BATAN,Jakarta, 1994

5. BUSRON MASDUKI dan WARDOYO,Pengaruh Konsentrasi Vranium dan Asam

Bebas Dalam Larutan Vmpan Ge/asiTerhadap Kualitas Kernel, ProsidingPertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian

Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir,PPNY BATAN, Yogyakarta,1995

6. C. GANGULY, P.V., et aIL, Preparation,characterisation and out-of-pile propertyevaluation of (V, Pu)N fuel pellets, Radiometalurgy Devision, BARC, Bombay India,Journal of Nuclear Materials 178, page 234241, Elsevier Science Publishers B>V., NorthHolland, 1991

7. CHARLES, M. KING, et aIL, MagneticResonance As A Structural Probe Of AVranium (VI) So/-Gel Process, Mat. Res. Soc.Symp. Proc. Vol. 180, Material ResearchSociety, 1990

8. DAMUNIR, dkk., Pengaruh Kadar Vranium

Dan Rasio PVAIV Terhadap Sifat Fisis GelPVA-V Dan Oksidanya, Prosiding Pertemuandan Presentasi IImiah Penelitian Dasar I1muPengetahuan dan Teknologi Nuklir, P3TMBATAN, Yogyakarta, 2000

9. DAMUNIR, dkk., Pengaruh Konsentrasi

Vranium dan Polivinil Alkohol TerhadapKualitas Butiran VOl Vntuk Bahan BakarReaktor Suhu Tinggi, Seminar V ReaktorTemperatur Tinggi, P3TM BATAN,Yogyakarta, 2000

10. DAMUNIR, dkk., Pengaruh Netralisasi IonNitrat Terhadap Sifat Fisis Kernel OksidaVranium, Prosiding Pertemuan dan PresentasiI1miah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan danTeknologi Nuklir, P3 TM BATAN,Yogyakarta,200 I

I I. DAMUNIR dan SUKARSONO, PengaruhAsam Bebas Dan Nisbah NO/V Larutan

Vranil Nitrat Pada Proses EmulsifikasiNukem, Prosiding Pertemuan dan PresentasiI1miah Penelitian Dasar dan Teknologi Nuklir,P3TM BATAN, Yogyakarta, 2003

12. DAMUNIR, Pengaruh Amonium Hidroksida,pH Larutan dan Waktu Perendaman Blltiran

Gel Pada Proses Gelasi Eksternal. ProsidingPertemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian

Dasar dan Teknologi Nuklir, P3TM BATAN,Yogyakarta, 2004

13. DWI RETNANI SUDJOKO,dkk., PelapisanSiC Dengan Metode CVD, ProsidingPertemuan dan Presentasi I1miah Pengetahuandan Teknologi Nuklir, P3TM BATAN,Yogyakarta, I999

14. DWI RETNANI SUDJOKO, O. PengarllhKata/isator Terhadap Variabel ProsesPene/itian Pelapisan SilikonKarbida, Prosiding Presentasi dan PertemuanIImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan danTeknologi Nuklir, P3TM- BATAN,Yogyakatra , 2000

15. ENDANG S. dan MOCH. SETY ADJI,

Pembuatan V(IV) Dengan cara PengendapanPeptisasi Sebagai Vmpan Proses DehidrasiGelasi. Prosiding Pertemuan dan PresentasiI1miah Penelitian Dasar I1mu Pengetahuan danTeknologi Nuklir, P3TM-BATAN,Yogyakarta, 2002

16. ENDANG S dan MOCH SETYADJI,Pembua.tan Kernel VjOX Dengan ProsesDehidrasi Gelasi. Prosiding Pertemuan danPresentasi I1miah Penelitian Dasar I1mu




Pengetahuan dan Teknologi Nuklir , P3TM

BATAN, Yogyakarta, 2003

17. ENDANG S dan MOCH SETYADJI, VariasiWaktu Perendaman Pada Pembuatan Kernel

UjON Proses Gelasi Internal-Dehidrasi Dalam

Medium 2- Etilheksanol, Prosiding Pertemuandan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu

Pengetahuan dan Teknologi Nuklir, P3 TMBATAN, Yogyakarta, 2004

18. ENDANG S dan MOCH SETY ADJI, AnalisisProses Gelasi Dalam Medium 2- Etilheksanol

Dengan FTIR Pada Pembuatan Kernel UjON,

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiahPenelitian Dasar IImu Pengetahuan danTeknologi Nuklir, P3TM BATAN, Yogyakarta,2005

19. HAAS, PAUL A. dan CLINTON, S. D.,Preparation of Thoria and Mixed-OxideMicrospheres. Oak Ridge National Laboratory,Tennessee, 1966

20. HAAS,P. A., et all., Consolidated Fuel

Recycle Program - Refabrication. ChemicalFlowsheet Condition for Prep airing UraniaSpheres by Gelation, ORNL-TM-6850,Tennessee, 1979

21. HIDA YATI, dkk., Dekomposisi Thermal GelUOj., Prosiding Pertemuan dan PresentasiIImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan danTeknologi Nuklir, P3TM BATAN,Yogyakarta, 2000

22. HIDA YATI, Penentuan Angka Defisien AsamDari Larutan Uranil Nitrat Dengan MetodeTitrasi Spektrofotometri, Majalah Iptek Nuklir,Ganendra, P3TM-BATAN, Yogyakarta, YolIY, No. I, Januari 2001

23. HIDA YATI, dkk., Pengaruh KondisiPencampuran Urea + Uranium PadaPembuatan Gel UOj. Prosiding Pertemuan danPresentasi IImiah Penelitian Dasar IImu

Pengetahuan dan Teknologi Nuklir, P3TMBATAN, Yogyakarta, 2001

24. HIDA YATI, dkk., Struktur Mikro Gel UOjPada Berbagai Kondisi Pencucian, ProsidingSeminar Nasional Kimia, Jurusan KimiaFMIPA-UNS, Surakarta, 2001

25. HIDA YATI, Pembuatan Gel UOj dan Bu/iran

UjON dalam media TCE, belum dipublikasikan.

26. HIDA YATI, Mempelajari Sifat-sifat Gel &Bu/iran UjOIl pada Berbagai Variasi UmpanAwal, belum dipublikasikan.

27. IMAM DAHRONI,dkk., Pengaruh BahanKatalisator Logam Karbonil pad a PelapisanPyC dengan Deposisi Kimia Fase Gas (CYD),Proseding ....

28. INDRA SURY AWAN, dkk. Pengaruh JumlahPoly Vinil Alkohol dan Suhu Dalam Proses SolTerhadap Pembentukan Gel (NH~hU]07,Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiahPenelitian Dasar IImu Pengetahuan danTeknologi Nuklir, P3TM-BA TAN Yogyakarta,2000

29. INDRA SURY A WAN, dkk., PengaruhProsentase (NH4'J1{NOTJ Dalam PembuatanSol Dan Suhu Kalsinasi Terhadap KerapatanGel UjON Dengan Menggunakan PengomplekPoly Vinil Alkohol, Prosiding Pertemuan danPresentasi IImiah Penelitian Dasar IImu

pengetahuan dan Teknologi Nuklir, P3TMBATAN, Yogyakarta, 200 I

30. INDRA SURY AWAN, dkk., Pengaruh KadarUranium Dan Pemanasan Terhadap LuasMuka, Berat Jenis Dan Diameter Gel.

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiahPenelitian Dasar IImu Pengetahuan danTeknologi Nuklir, P3TM-BA TAN Yogyakarta,2002

31. INDRA SURYAWAN dan ARYAD!,

Pengaruh Keasaman Uranil Nitrat DalamPembuatan Sol Dan Suhu Kalsinasi 80(f'C

Terhadap Kondisi Butiran Gel, ProsidingPertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian

Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir,P3TM-BA TAN, Yogyakarta, 2003

32. LLOYD, M.H, et all., Crystal Habbit andPhase Attribution of U(IV) Oxides in AGelation Process, Journal of inorganic nuclearchemistry, volume 38. pp. 1141-1147,Pergamon Press, Great Britain, 1976.

33. NICKEL, H., Development of Coated FuelParticles. KFA Contribution Whithin the

Frame of the German High TemperaturReactor Fuel Development Program.Kernforschungsanlage, lulich, 1970.

34. PURADWI,dkk., Kajian Bahan BakarReaktorSuhu Tinggi .. Proseding Seminar ke-4 RTT &TN, Jakarta, /999

35. SOEDY ARTOMO SOENTONO, Rencana

Strategik BATAN 2020, Badan Tenaga NuklirNasional, Jakarta, 2003

36. SUDJA TMOKO, Rencana Stratejik P3TM2006-20/0, P3TM - BATAN, Yogyakarta,2004


Yogyakarta, 10 Jull 2006


37. SUKARSONO, dkk., Perhitungan Fluidisasi

Pada Pelapisan Kernel Bahan Bakar Nuklir,Prosiding Pertemuan dan Presentasi I1miahPenelitian Dasar I1mu Pengetahuan danTeknologi Nuklir, P3TM-BATAN,Yogyakarta, 1996

38. SUKARSONO, dkk., Sintering Kernel UO]untuk Bahan Bakar Reaktor Suhu Tinggi,Prosiding Pertemuan dan Presentasi I1miahPenelitian Dasar I1mu Pengetahuan danTeknologi Nuklir P3TM-BA TAN, Yogyakarta,2000

39. TURNER, C. W., Colloid Chemistry and ItsAplications to Production of Recycled Fuel bySol Gel Process, Atomic Energy CanadaLimited, Ontario, 1986

40. VAIDY A, V.N., Sol-Gel Process For Ceramic

Nuclear Fuels, Fuel Chemistry Devision,http://www.barc.ernetin/featurearticlel.html.Newsletter, 2002.

41. WARDA YA, BUSRON MASDUKIPembuatan Kernel VO] Melalui Proses Gel,

Prosiding Pertemuan dan Presentasi I1miahPenelitian Dasar I1mu Pengetahuan danTeknologi Nuklir, PPNY -BA TAN,Yogyakarta, 1990

42. WARDA YA, dkk., Pembuatan Gel VO).

Prosiding Pertemuan dan Presentasi I1miahPenelitian Dasar I1mu Pengetahuan danTeknologi Nuklir, PPNY -BA TAN,Yogyakarta, 1991

43. WARDA YA, dkk., Pembuatan Kernel VO]

Melailli Proses KEMA, Prosiding Pertemuandan Presentasi I1miah Penelitian Dasar I1mu

Pengetahuan dan Teknologi Nuklir, PPNYBATAN, Yogyakarta, 1991

44. WARDA YA, BUSRON MASDUKI,Pengaruh Waktu Perendaman DanKonsentrasi NH) Pada Pencucian Gel

Terhadap kerapa/an Kernel VO]. ProsidingPertemuan dan Presentasi I1miah Penelitian

Dasar I1mu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir,PPNY-BATAN, Yogyakarta, 1992

45. WARDA YA, dkk., Pengaruh Vkuran Nozzledan Tekanan Larutan Terhadap DiameterButir Kernel VO], Proceeding Seminar Sainsdan Teknologi Nuklir, PPTN-BA TAN,Bandung, 1993

46. WARDA YA, ARY ADI, Pengaruh Aditif Span80 dan minyak parafin Terhadap Sifat EmulsiLarutan Vrani/ Nitrat Untuk Vmpan prosesPembentukan Bulir Gel, Prosiding Pertemuan

dan Presentasi I1miah Penelitian Dasar I1mu

Pengetahuan dan Teknologi Nuklir, PPNYBATAN, Yogyakarta,

47. WARDAYA, dkk., Pengaruh KonsentrasiUranium Dan Aditif PVA Pada PembentllkanGel VO] Proses pengendapan Langsung.Prosiding Pertemuan dan Presentasi I1miahPenelitian Dasar I1mu Pengetahuan danTeknologi Nuklir, PPNY-BATAN,Yogyakarta, 1997

48. WARDA YA, dkk., Pengaruh Aging LamtanUmpan dan Konsentrasi Amonia PadaPembentukan Gel UO) Proses PengendapanLangsung, Prosiding Pertemuan dan PresentasiI1miah Pranata Nuklir, PPNY-BATAN,Yogyakarta, 1998

49. YUS RUSDIAN A.,dkk., Konflgurasi DasarBerbagai RST, Proseding Seminar ke-4 RTT &TN, Jakarta, 1999

50. ZIFFERERO,M.,Sol-Gel Research and

development, Status Report from Italia, SolGel Processes for Ceramic NuclearFuel.Proceeding of a Panel, IAEA, Viena, 1968

51. Komunikasi pribadi dengan Ir. R. DidiekHerhady dan Ir.R. Sukarsono.

TANYAJAWAB

A. Ninik Bintarti

o Pada kesimpulan nomor 2 dinyatakan metodegelasi internal memakai media gelasi TCEdengan mengacu pada proses ORNL adalahyang paling baik, sementara pad a hasil no.3dan 4 dinyatakan bahwa metode gelasieksternal dan internal yang dipakai nantinyatergantung pada kemudahan proses. Mengapakedua macam proses masih menjadipertimbangan sedangkan secara internaladalah yang paling baik.

Hidayati

Memang diantara beberapa metode gelasiinternal yang telah dicoha dengan herhagai

media gelasi, /ernya/a yang memberikan hasi!terbaik adalah menggunakan media gelasiTCE, seperti hasi/ yang dapat dilihat padatabel I, V308 yang diperoleh mempunyaibentuk bulat seperti bola, 100% utuh setelahkalsinasi serta mempunyai kerapatan tertinggiyaitu 94,15 - 95% kerapatan teoritis.




Untuk penggunaan metode gelasi internalmaupun eksternal, kita belum bisa mengatakanmet ode gelasi internal yang paling baikkarena kedua metode tersebut mempunyai

beberapa kekurangan maupun kelebihan sertabelum semua variabel proses dioptimasi. Jadikesimpulan tersebut baru merupakankesimpulan sementara.

Triyono

a Berapa besar suhu maksimum / optimumpembuatan kernel U02 dengan proses gelasi,mohon penjelasan ?

H idayati

a Suhu maksimum atau optimum pembuatankernel UO] dengan proses gelasi :

• Pada proses gelasi : tergantung mediagelasinya (media parafin : 90-95"C,tricloroetilena : 60-7(j'C, 2-etil-heksanol

: 6(j'C, dsb.)

• Pada proses kalsinasi : 600-80(j'C• Pada proses reduksi : 600-90(j'C

• Pada proses> 100(j'C

Sunarjo

a Apakah dari penelitian yang dilakukan sudahmemenuhi standar yang ada ?

Hidayati

a Penelitian yang telah dilakukan yaitupenelitian pembuatan kernel U02 / kernelyang telah dilapisi PyC dan SiC belumsampai tahap akhir, baru sampai tahapkalsinasi, sehingga belum bisa disimpulkanapakah memenuhi standar atau belum.

Harapannya bisa memenuhi standar yangtelah ditetapkan.

a Langkah berikutnya adalah melakukanpenelitian lebih lanjut yaitu tahap reduksi,sintering, pelapisan kernel dengan PyC danSiC.

Agus Taftazani

a Apa bedanya penelitian ibu dengan penelitianBp. Indra ?

a Target akhir / goal penelitian ini sampai apa ?dan kapan kira-kira bisa dicapai, mengingatPLTN pertama di Indonesia akan dibangunpada tahun 2016 ?

Hidayati

a Bedanya : penelitian saya menggunakanmetode gelasi internal, sedangkan Pak Indramenggunakan metode gelasi eksternal.

a Target akhir / goalnya penelitian adalahsampai diperoleh kernel tersinter yang telahdilapisi lapisan PyC dan SiC yang memenuhispesifikasi / dapat digunakan sebagai elemenbakar reaktor nuklir. Untuk tercapainyatergantung pada sarana dan prasarana yangtersedia. Kendala yang ada terutama padaalat-alat analisis, tungku sinter maupuntungkufluidisasi suhu tinggi untuk melakukansintering maupun untuk melapisi kerneldengan PyC dan SiC.

a PLTN pertama yang akan dibangun diIndonesia tahun 2016 adalah PWR. Bahan

bakar kernel UO] digunakan sebagai intielemen bakar jenis HTR maupun PHWR,yang kemungkinan merupakan reaktorgenerasi kedua yang akan dibangun diIndonesia tahun 2020



EVALUASI DAN PERKEMBANGAN PEMBUATAN …ansn.bapeten.go.id/files/43204/3815.pdf · dengan pembuatan...

Documents

Transcript of EVALUASI DAN PERKEMBANGAN PEMBUATAN …ansn.bapeten.go.id/files/43204/3815.pdf · dengan pembuatan...