PR 07 Desember 2015

1. Apa yang dimaksud dengan bahan fisil dan bahan fertile? Beri contohnya masing-masingJwb: Bahan fisil adalah bahan yang mampu mempertahankan reaksi berantai fisi nuklir. Menurut definisi, bahan fisil dapat mempertahankan reaksi berantai dengan neutron energi apapun. Contoh bahan fisil adalah Uranium-235 ,Plutonium-239, Plutonium-241 , dan Uranium-233.Bahan Fertil adalah bahan yang, meskipun tidak fissionable oleh neutron termal, dapat diubah menjadi bahan fisil dengan penyerapan neutron dan konversi inti selanjutnya.

2. Mengapa Th-232 dan U-238 tidak dapat langsung dipakai dalam reaktor thermal?Jawab: Thorium (Th-232) bukan bahan fisil dan tidak langsung dapat digunakan dalam reaktor neutron termal. Namun, setelah menyerap neutron Th-232 akan berubah menjadi uranium-233 (U-233), yang merupakan bahan bakar fisil material. Dalam hal ini mirip dengan uranium-238 (yang dapat berubah menjadi plutonium-239). Oleh karena itu semua konsep bahan bakar thorium mengharuskan Th-232 pertama diiradiasi dalam reaktor untuk memberikan dosis neutron yang diperlukan. U-233 yang diproduksi baik dapat kimia dipisahkan dari bahan bakar thorium induk dan didaur ulang menjadi bahan bakar baru, atau U-233 mungkin dapat digunakan 'in-situ' dalam bentuk bahan bakar yang sama, terutama dalam reaktor garam cair (MSR) .

3. Apa kegunaan Zr dalam reactor nuklir? Persyaratan apa yang harus dipenuhinya ? Jawab: Logam zirkonium digunakan sebagai pelapis bahan bakar nuklir dalam teras reaktor nuklir karena tahan korosi daya serap neutron yang rendah, sifat mekanik yang sesuai, dapat digunakan sebagai bahan pendukung struktur, serta permukaan untuk perpindahan panas yang baik. Zircaloy merupakan aliase zirkonium yang penting untuk penyerapan nuklir, seperti menyalut bagian-bagian bahan bakar . Itu karena mineral ini mengontrol pada sirkulasi. Hal ini

biasanya terkontaminasi dengan hafnium, sebuah penyerap neutron, murni 'kelas nuklir’ Zr digunakan untuk membuat zircaloy, yang adalah sekitar 98% ditambah timah Zr, besi, kromium dan kadang-kadang nikel untuk meningkatkan kekuatannya.Syarat :1. Tidak bereaksi dengan pendingin2. Tahan terhadap korosi3. Tidak bereaksi dengan bahan bakar4. Konduktivitas panas yang tinggi5. Kekuatan mekanis yang baik6. Titik leleh tinggi7. Tahan radiasi8. Mudah fabrikasinya9. Murah 10. Absorbsi neutron rendah11. Bebas daru Hafnium

4. Pada proses penambangan uranium, salah satu tahapan untuk memperoleh yellow cake adalah pelindian. Jelaskan proses pelindian dan hasil apa yang diperoleh.Jawab: Pelindian Cara AsamProses pelindian adalah proses pelarutan uranium dan bijih uranium dengan menggunakan pereaksi asam atau basa. Pelindian secara asam biasanya dilakukan untuk semua jenis bijih uranium karena pada umumnya batuan uranium adalah batuan asam dan setiap bijih mempunyai laju dan tingkat kelarutan uranium yang berbeda-beda [2]Laju dan tingkat kelarutan uranium dan bijihnya dengan cara pelindian asam tergantung pada beberapa faktor yang saling berkaitan antara lain jenis bijih, konsumsi asam, suhu, waktu, derajat keasaman (pH), potensial oksidasi (EH) dan ukuran bijih.Pelindian cara asam menggunakan pelarut asam H2SO4 dan oksidator MnO2 bisa diterapkan untuk semua jenis bijih uranium. Pada proses pelindian mencapai kesetimbangan perlu dianalisa ion ferro (Fe2+) dan ion ferri (Fe3+) untuk pengontrol potensial oksidasi (EH) serta analisa sulfat bebas sebagai pengontrol pH[3].

leaching pelarutan dekantasibijih uranium

lar. H2SO4 pk.oksidator MnO2Fe2+ H2

Oflokulan

Filtrate (uranium)

residu akhir

Reaksi yang terjadi pada pelindian asam adalah sebagai berikut:Reaksi oksidasi Fe (ll) menjadi Fe (llI)2Fe2+ + MnO2 + 4H+ → 2Fe3+ + Mn2+ + 2H2OReaksi oksidasi U (IV) menjad U (VI)UO2 + 2Fe3+ → UO2

2+ + 2Fe2+

Reaksi pelarutan UUO2

2+ + SO42- → UO2SO4

UO2SO4 + SO42-→UO2 (SO4)2

2-

UO2(SO4)22 - + SO4

2-→ UO2 (SO4)34-

Blok diagram pelindian cara asam

5. Hitunglah energi yang dilepaskan dari reaksi di bawah ini (gunakan data massa seakurat mungkin)

a. b. Li(n,α)T