kajian sintesa paduan u-mo dencan tara peleburandigilib.batan.go.id/e-prosiding/file...

6
HasH-hasil Penelitian EBN Tahun 2005 KAJIAN SINTESA PADUAN U-Mo DENCAN tARA PELEBURAN Budi Briyatmoko ISSN 0854 - 5561 ABSTRAK KAJIAN SINTESA PADUAN U-Mo DENGAN CARA PELEBURAN. Telah dipelajari sintesa paduan U-Mo dengan eara peleburan. Penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui eara pembuatan paduan U-Mo yang nantinya akan dipakai sebagai bahan bakar densitas tinggi reaktor riset. Lingkup yang dipelajari adalah karakterisasi pembuatan paduan U-Mo termasuk bagaimana mendapatkan homogenitas hasH peleburan, .mempelajari fasa-fasa yang mungkin terbentuk dalam paduan, dan mempelajari karakterisasi mikrostruktur dan kekerasannya. Hipotesisnya adalah jumlah unsur Mo yang ada dalam paduan akan mempengaruhi karakteristik kekerasan paduan, mikrostruktur dan fasa dari paduan U-Mo yang diperoleh. Metode yang dipakai adalah dengan studi pustaka. Dari hasH yang diperoleh disimpulkan bahwa untuk mendapatkan homogenitas hasil peleburan perlu diperhatikan parameter peleburannya, makin tinggi kandungan Mo makin keras paduan, dan mikrostrukturnya berubah dari bentuk ekuiaksial ke bentuk dendrid, serta fasa yar.g terbentuk bergeser dari fasa a ke fasa o. PENDAHULUAN Pengembangan bahan bakar densitas tinggi untuk reaktor riset diperlukan untuk mengganti pemakaian bahan bakar uranium pengayaan tinggi dengan bahan bakar uranium pengayaan rendah. Dengan memakai bahan bakar uranium pengayaan rendah maka tidak ada kekhawatiran adanya penyelewengan penggunaan bahan bakar uranium pengayaan tinggi untuk pembuatan senjata nuklir. Program RERTR (Reduced Enrichment for Research and Test Reactor) bereneana untuk mengganti semua bahan bakar reaktor riset yang menggunakan bahan bakar uranium pengayaan tinggi (> 20 %) dengan menggunakan bahan bakar uranium pengayaan rendah «20 %). Bahan bakar U- Mo merupakan salah satu kandidat bahan bakar yang dapat meneapai densitas sangat tinggi yaitu sekitar 17 9 U/ ee. P2TBDU telah merintis pembuatan paduan U-Mo densitas tinggi dengan eara peleburan untuk beberapa komposisi Mo. Penelitian tersebut perlu dilanjutkan dengan melengkapi berbagai karakterisasi untuk komposisi Mo yang 33 berbeda. Pada penelitian ini dilakukan pengkajian sintesa paduan U-Mo dengan eara peleburan dengan komposisi Mo: 6,5%, 7,5%, 8,5% dan 9,5% berat. Di dalam laporan teknis ini penulis mempelajari karakterisasi pembuatan paduan U-Mo termasuk bagaimana mendapatkan homogenitas hasH peleburan, kemudian mempelajari pula fasa-fasa yang mungkin terbentuk dalam paduan, dan mempelajari karakterisasi mikrostruktur serta kekerasannya. Hipotesis yang dapat disampaikan adalah bahwa jumlah unsur Mo yang ada dalam paduan akan mempengaruhi karakteristik kekerasan paduan, mikrostruktur dan fasa dari paduan U-Mo. Lingkup pembahasan dibatasi hanya pada karakterisasi peleburan paduan U-Mo dengan karakterisasi fasa yang terbentuk, termasuk karakterisasi mikrostruktur dan sifat kekerasan dan sifat fisika lainnya untuk kandungan Mo antara 6,5 sampai dengan 9,5 % berat. Data kajian yang disajikan dalam laporan ini diharapkan dapat dipakai sebagai

Upload: vankhue

Post on 07-Apr-2019

223 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

HasH-hasil Penelitian EBN Tahun 2005

KAJIAN SINTESA PADUAN U-MoDENCAN tARA PELEBURAN

Budi Briyatmoko

ISSN 0854 - 5561

ABSTRAK

KAJIAN SINTESA PADUAN U-Mo DENGAN CARA PELEBURAN. Telah dipelajarisintesa paduan U-Mo dengan eara peleburan. Penelitian ini dimaksudkan untuk

mengetahui eara pembuatan paduan U-Mo yang nantinya akan dipakai sebagai bahan

bakar densitas tinggi reaktor riset. Lingkup yang dipelajari adalah karakterisasi

pembuatan paduan U-Mo termasuk bagaimana mendapatkan homogenitas hasH

peleburan, .mempelajari fasa-fasa yang mungkin terbentuk dalam paduan, dan

mempelajari karakterisasi mikrostruktur dan kekerasannya. Hipotesisnya adalah jumlah

unsur Mo yang ada dalam paduan akan mempengaruhi karakteristik kekerasan paduan,

mikrostruktur dan fasa dari paduan U-Mo yang diperoleh. Metode yang dipakai adalah

dengan studi pustaka. Dari hasH yang diperoleh disimpulkan bahwa untuk mendapatkan

homogenitas hasil peleburan perlu diperhatikan parameter peleburannya, makin tinggi

kandungan Mo makin keras paduan, dan mikrostrukturnya berubah dari bentuk

ekuiaksial ke bentuk dendrid, serta fasa yar.g terbentuk bergeser dari fasa a ke fasa o.

PENDAHULUAN

Pengembangan bahan bakar densitas

tinggi untuk reaktor riset diperlukan untukmengganti pemakaian bahan bakar uranium

pengayaan tinggi dengan bahan bakar uranium

pengayaan rendah. Dengan memakai bahan

bakar uranium pengayaan rendah maka tidak

ada kekhawatiran adanya penyelewengan

penggunaan bahan bakar uranium pengayaan

tinggi untuk pembuatan senjata nuklir. ProgramRERTR (Reduced Enrichment for Research

and Test Reactor) bereneana untuk mengganti

semua bahan bakar reaktor riset yangmenggunakan bahan bakar uranium

pengayaan tinggi (> 20 %) denganmenggunakan bahan bakar uranium

pengayaan rendah «20 %). Bahan bakar U­

Mo merupakan salah satu kandidat bahan

bakar yang dapat meneapai densitas sangattinggi yaitu sekitar 17 9 U/ ee. P2TBDU telah

merintis pembuatan paduan U-Mo densitas

tinggi dengan eara peleburan untuk beberapa• komposisi Mo. Penelitian tersebut perlu

dilanjutkan dengan melengkapi berbagai

karakterisasi untuk komposisi Mo yang

33

berbeda. Pada penelitian ini dilakukan

pengkajian sintesa paduan U-Mo dengan eara

peleburan dengan komposisi Mo: 6,5%, 7,5%,

8,5% dan 9,5% berat. Di dalam laporan teknis

ini penulis mempelajari karakterisasi

pembuatan paduan U-Mo termasuk bagaimana

mendapatkan homogenitas hasH peleburan,

kemudian mempelajari pula fasa-fasa yang

mungkin terbentuk dalam paduan, dan

mempelajari karakterisasi mikrostruktur serta

kekerasannya.

Hipotesis yang dapat disampaikan

adalah bahwa jumlah unsur Mo yang ada

dalam paduan akan mempengaruhikarakteristik kekerasan paduan, mikrostruktur

dan fasa dari paduan U-Mo.

Lingkup pembahasan dibatasi hanya

pada karakterisasi peleburan paduan U-Mo

dengan karakterisasi fasa yang terbentuk,termasuk karakterisasi mikrostruktur dan sifat

kekerasan dan sifat fisika lainnya untuk

kandungan Mo antara 6,5 sampai dengan 9,5% berat.

Data kajian yang disajikan dalam

laporan ini diharapkan dapat dipakai sebagai

Hasif-hasil Penelitian EBN Tahun 2005

informasi bagi para peneliti yang Ingm

mempelajari paduan U-Mo sebagai bahan

bakar reaktor riset berdensitas tinggi.

METODE PENELITIAN

Metode yang dilakukan adalah dengan

mengumpulkan data dari hasil-hasil penelitian

yang diperoleh melalui majalah, prosiding,

jurnal maupun buku. Data tersebut dirangkum

dan dikaji untuk mengetahui karakterisasi

paduan U-Mo dan selanjutnya diambil

kesimpulan.

HASIL DAN BAHASAN

Untuk menguasai teknologi pembuatan

paduan U-Mo maka perlu dipahami dulu

transformasi fasa yang terjadi berdasarkan

pada diagram fasa sistem U-Mo seperti dapat

dilihat pada Gambar 1 [1J. Berikut ini kami

tuliskan sedikit tentang transformasi fasa yang

terjadi pada sistem biner U-Mo. Pada suhu

1280 'C, uranium dan molibdenum berinteraksi

berdasarkan reaksi peritektik dan membentuk

larutan padat y pada logam uranium dengan

kadar Mo sekitar 40 % atom. Unsur Mo dapatmenurunkan suhu transformasi uranium dari

fasa a ke f3 dan selanjutnya dari fasa f3 ke fasa

y. Pad a suhu sekitar 648 'C terjadi

kesetimbangan eutektik: f3 (1,4 % atom Mo) +-+

a «0,1 % atom Mo) + y (8 % atom Mo). Di

bawah suhu 648 C terjadi kesetimbangan (a +

y) dengan y + fasa ke dua O. Fasa kedua 0

mempunyai komposisi U2Mo. Pada suhu 572 C

terjadi lagi kesetimbangan eutektik kedua,

yaitu y (21,5 % atom Mo) +-+ a «0,1 % atom

Mo) + fasa kedua O. Fasa kedua 0 sering

ditulis juga dengan fasa V'. Fasa ini berada

pad a persentase Mo antara 20 sampai 33 %

atom Mo. Aniling dengan waktu lama dapat

mempersempit persentase Mo tersebut untuk

pembentukan fasa kedua O. Kelarutan

maksimum dari Mo didalam fasa y uraniumpad a suhu 1280 'C adalah sekitar 40 % atom,

sedangkan kelarutan terse but di dalam fasa f3

adalah 1,4 % atom, dan di dalam fasa a adalah

_ <0,1 % atom. Fasa kedua 0 mempunyai

struktur tetragonal dengan parameter a =3,427 A dan c = 9,843 A.

34

ISSN 0854 - 5561

Homogenitas hasil peleburan paduan U-Mo

Untuk mendapatkan homo-genitas

hasil peleburan U-Mo dimana biasanya

pembuatan paduannya dilakukan dengan

menggunakan tungku busur listrik (arcfurnace), yang perlu diperhatikan adalah

pengulangan dalam peleburan. Untuk

menetapkan berapa kali pengulangan

peleburan supaya diperoleh hasil yang

homogen perlu dilakukan percobaan dengan

memeriksa homogenitas komposisi dan fasa

setiap kali pengulangan peleburan. Pembuatan

paduan U-Mo yang pernah dilakukan oleh

HASA, dkk [2] melakukan pengulangan

peleburan 4 sampai 5 kali dengan cara

dibolak-balik dan setiap kali p~leburan ditahanempat sampai lima menit hin'gga ingot U-Momencair seluruhnya. Sedangkan pembuatan

paduan U-Mo yang dilakukan oleh

MASRUKAN [3] tidak disebutkan berapa kali

difakukan pengulangan, namun setiap kalipeleburan dengan tungku busur listrik

dilakukan selama 16 men it denganmenggunakan arus 100 A. Sementara ini

belum ada data lengkap yang dapat diperoleh

untuk menunjukkan parameter peleburan yang

terbaik untuk pembuatan paduan U-Mo dengan

berat dan komposisi tertentu. Namun dapat

diduga bahwa parameter peleburan yangpenting diperhatikan untuk mendapatkan has if

yang homogen minimal adalah besarnya arus,

waktu peleburan, dan jumlah pengulangan

peleburan.

pengaruh kandungan Mo terhadap

komposisi fasa dan struktur mikro paduanU-Mo

Kalau dilihat dari diagram fasa U-Mo [1J

untuk kandungan Mo antara 6,5 % sampai

dengan 9,5 % berat, fasa paduan yangmung kin dapat terbentuk adalah fasa a, fasa 0,

dan fasa y tergantung pada suhunya. Dari hasil

penelitian [2J terhadap paduan U-Mo hasif

peleburan untuk berbagai konsentrasi Mo (2 %

berat, 5 % berat, 10 % berat, dan 15 % berat),

dilaporkan hubungan antara _persentase Mo

dalam paduan U-Mo dengan persentase fasa a

dan fasa kedua 0 yang mempunyai komposisi

ISSN 0854 - 5561

U2Mo. Paduan U-Mo hasil peleburan dengan

kandungan Mo 2 % berat, didominasi oleh fasa

a dengan butir ekuiaksial dan sedikit fasa (5

dengan butir bentuk dendrit. Makin banyak

kandungan Mo makin berkurang fasa a nya

dan makin bertambah fasa (5 nya. Bentuk

..;_~utirnya pun berubah didominasi oleh bentukdendrit. Jadi makin banyak kandungan Mo

dalam paduan yang dilebur makin banyak fasa

(5 yang terbentuk karena Mo langsung bereaksi

dengan U membentuk U2Mo, sedangkan fasa

a makin berkurang dengan bertambahnya kan­

dungan Mo. Hal ini juga dijumpai pada hasil

penelitian yang meneliti paduano UMo dengan

kandungan Mo 4%, 6 %, 7 %, 8 % dan 9 %

berat Mo [3J. Hal ini juga sesuai dengan

diagram fasa U-Mo [1]. Hasil tersebut di atas

juga berlaku untuk paduan U-Mo yang dibuat

dengan kandungan Mo antara 6,5 % berat

sampai dengan 9,5 % berat.

Pengaruh kandungan Mo terhadap

kekerasan paduan U-Mo

Unsur Mo di dalam paduan U-Mo

diperlukan untuk menstabilkan fasa y-U yangtidak stabil secara termodinamika, yaitu mudah

terdekomposisi menjadi fasa a. Denganpenambahan unsur Mo ke dalam U maka fasa

y-U metastabil dapat diperoleh pada suhu

kamar dengan cara quenching dari suhu

sekitar 900 ·C. Fasa y-U diinginkan dalam

paduan karena fasa ini lebih tahan terhadap

swelling akibat iradiasi dibanding fasa a [4] •

Makin banyak kandungan Mo di dalam paduan

U-Mo makin stabil fasa y-U yang diperoleh

melalui quenching dari suhu tinggi. Namun

karena uranium mempunyai kekerasan lebih

tinggi dibanding Mo maka perlu dilihat apakah

akan terjadi penurunan kekerasan paduan

dengan makin banyaknya kandungan Mo

tersebut. Data kekerasan paduan UMo hasil

peleburan sebagai fungsi % berat Mo

ditunjukkan oleh Tabel1 berikut [2]:

35

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005

Tabel1. Data kekerasan paduan UMo [2J.No %MoKekerasan mikro Vickers, Hv

1

2 585

2

5 178

3

10 2974

15 363

Dari Tabel 1 tersebut nampak bahwa

paduan U-Mo mempunyai nilai kekerasan yang

sangat tinggi untuk kandungan Mo 2 % berat.

Hal ini disebabkan karena paduan mengalami

penguatan, atau yang lebih tepat pengerasan

larut pad at hingga mencapai sekitar 0,15 % Moke dalam struktur fasa a [2]. Dalam tulisan

tersebut tidak dijelaskan apakah persen mol

atau persen berat. Berdasarkan [1Jdisebutkan

bahwa fasa a hanya sedikit sekali dapatmelarutkan unsur Mo. Maksimum kelarutan Mo

di dalam fasa a dilaporkan dengan data yang

beragam yaitu <0,1 % atom, 2,4 % atom, dan 3

- 4 % atom. Data lain disebutkan pulakelarutan Mo dalam fasa a adalah 0,34 %

atom pada suhu 660 ·C, 0,12 % atom pada

suhu 600 ·C, dan 0,05 % atom pada suhu 550·C [1] . Fasa a terse but terbentuk dari reaksi

peritektik[1J • BHa reaksinya adalah peritektik,

maka reaksinya adalah transformasi dari fasa

cair dan fasa padat membentuk fasa pad at [5] .

Pengerasan larut pad at pad a struktur fasa a

terjadi secara substitusi dengan menempatikisi sel satuan ortorombik[2]. Sementara itu,

pengerasan larut padat tidak dapat dihilangkan

dengan aniling[1]. Syarat terjadinya pengerasanlarut padat adalah kedua atom, dalam hal ini U

dan Mo, harus mempunyai jari-jari atom yang

hampir sama [6J. Kekerasan tinggi yangdijumpai pada kandungan Mo 2 % berat

tersebut diatas juga disebabkan oleh karena

paduan U-Mo yang diperoleh dari hasil

peleburan dengan tungku busur listrik

didominasi oleh fasa a dan bentuk butirnya

adalah granular [2~.Pad a kandungan Mo 5 %berat, kekerasan paduan yang diperoleh turun

drastis karena jumlah fasa a yang dihasilkanberkurang tetapi jumlah fasa kedua (5

(senyawa U2Mo) bertambab dan bentuk

butirnya dendrit [2]. Fasa (5 lebih lunak dari

pada fasa a. Dengan bertambahnya

Mo terhadap

U-Mo yangpanas dan

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005

kandungan Mo, fasa a makin berkurang tetapi

fasa 0 makin bertambah sehingga

kekerasannya naik tetapi masih lebih kecil

dibanding pad a yang dijumpai pada

kandungan Mo 2 % berat. Hubungan yang

linier antara banyaknya kandungan Mo dalam

paduan hasil leburan dengan kenaikan

kekerasan juga dihasilkan oleh [3J , yaitu untuk

kandungan Mo 4 % berat sampai dengan 9 %

berat. Dari hasil pengujian yang dilakukan oleh

[3J dengan menggunakan alat uji kekerasan

mikro diperoleh bahwa kekerasan paduan

semakin keras dengan bertambahnya

. kandungan Mo. Kekerasan paduan U-Mo

dengan kandungan Mo 4, 6, 7, 8 dan 9 %

(berat) berturut-turut besarnya adalah 179,65;267,78; 289,169; 347 dan 351,525 Hv.

Meningkatnya kekerasan tersebut diakibatkan

naiknya kandungan Mo yang membentuk fasa

kedua 0 disamping adanya fasa a sebagai

larutan pad at. Adanya unsur yang larut pad at

akan menimbulkan medan tegangan disekitar

larutan pad at yang akan menaikkan kekerasan

paduano Demikian pula terbentuknya fasa

kedua 0 akan menyebabkan terhambatnya

gerakan dislokasi sehingga kekerasan paduan

meningkat. Dari unsur Mo yang ada dilaporkan

bahwa kenaikan Mo menyebabkan naiknya

jumlah fasa kedua o. Naiknya fasa kedua 0

menyebabkan naiknya kekerasan. Dari

diagram fasa U-Mo terlihat bahwa pada

kandungan Mo 0 % sampai dengan 35 % (mol)

mulai dari suhu kamar sampai dengan 572 C

terdapat fasa a sebagai larutan pad at dan fasa

kedua 0 [1J • Kandungan Mo antara 4 sampai

dengan 9 % (berat) masuk dalam kisaran

tersebut. Demikian juga untuk kisaran

kandungan Mo seperti yang diinginkan dalam

penelitian ini, yaitu 6,5 %, 7,5 %, 8,5 % dan 9,5

% berat Mo. Jadi dapat dinyatakan bahwa

makin banyak kandungan Mo, untuk kisaran

kandungan Mo dari 6,5% berat sampai dengan

9,5% berat, kekerasannya makin tinggi.

36

ISSN 0854 - 5561

Pengaruh kandunganperubahan fasa paduanmengalami perlakuanpendinginan mendadak

Pendinginan mend adak atau

quenching dari suhu tinggi, yaitu suhu dimana

fasa y berada atau pada suhu sekitar 900 ·C,

dimaksudkan untuk mendapatkan paduan U­

Mo dengan struktur fasa y dari suhu tinggi

sampai dengan suhu kamar. Paduan U-Mo

yang memiliki fasa y diinginkan karena lebih

stabil terhadap panas dan tahan terhadap

swelling akibat pengaruh radiasi di dalam

reaktor. Banyaknya kandungan Mo didalam

paduan U-Mo perlu diketahui pengaruhnya

terhadap pembentukan fasa y dari proses

quenching. Hasil uji kekerasan spesimen U­

Mo setelah quenching dapat dilihat dalamTabel2 [7] .

Tabel 2. Kekerasan mikro Vickers U-Mo

setelah quenching [7J

No %MoKekerasan mikro Vickers, Hv1

2 3102

5 122

3

10 283

4

15 349

Bila dibandingkan nilai kekerasan

paduan U-Mo sebelum diqueching (Tabel 1)dengan setelah diquenching (Tabel 2),

kekerasannya lebih tinggi sebelum

diquenching. Seperti dijelaskan diatas bahwa

fasa paduan sebelum diquenching adalah lebih

dominan fasa a untuk kandungan Mo 2 %

berat dan bergeser menjadi lebih dominan fasa

o untuk kandungan Mo yang lebih tinggi.

Sedangkan paduan U-Mo setelah quenching

semuanya mempunyai fasa y. Jadi dapat

disimpulkan bahwa fasa y lebih lunak dari pad afasa a dan o. Untuk menaikkan kekerasan fasa

y dapat dilakukan dengan ageing [8J . Ageingdapat dilakukan pada suhu antara 350 ·C

sampai dengan suhu 450 ·C atau di bawahsuhu transformasi fasa dalam waktu tertentu.

Namun dijaga jangan sampai terjadi

overageing karena akan menurunkan

ISSN 0854 - 5561

kekerasan. Kekerasan tinggi diperlukan untuk

paduan U-Mo karena akan mempermudah

proses pembuatan serbuk untuk bahan bakarU-Mo.

Pengaruh kandungan Mo terhadap

kestabilan panas dan kapasitas panas

..:.paduan U-Mo hasil peleburanSebagai tambahan perlu pula

disinggung disini mengenai sifat kestabilan

panas dan kapasitas panas paduano Sifat ini

penting juga dalam hubungannya dengan

pemuaian atau swelling paduan U-Mo dalam

aplikasinya sebagai bahan bakar saat diiradiasi

di reaktor. Paduan bahan bakar U-Mo dengan

kandungan 5%Mo yang dipadu dengan matrik

AI dilaporkan oleh GINTING [91 mempunyai

kestabilan panas yang sangat stabil hingga

suhu antara 560 - 600 ·C. Artinya pada suhu

tersebut tidak terjadi reaksi antara matrik AI

dengan bahan bakar U-Mo. Namun tidak

dilaporkan untuk komposisi Mo yang lain.

Analisis kestabilan panas selain dapat diuji

dengan DTA, juga dapat diuji dengan

mengukur pertambahan volume sampel yang

dianil pada suhu tertentu. Pertambahan

volume tersebut disebabkan oleh adanya

reaksi U-Mo dengan matrik AI. Pertambahan

volume ini sangat tidak diinginkan terjadi

karena hal ini dapat mengindikasikan kemung­

kinan terjadinya swelling bahan bakar di dalam

reaktor. Permasalahan swelling akibat reaksi

bahan bakar U-Mo dengan matrik AI ini

sebenarnya masih dipelajari terus karena salahsatu kelemahan dari bahan bakar U-MotAI ini

adalah terjadinya swelling di dalam reaktor10•11]

Bahkan dilaporkan pula bahwa reaksi bahan

bakar U-Mo dengan matrik AI dapat terjadi saat

proses fabrikasi bahan tersebut [111. Reaksi

tersebut menghasilkan senyawa intermetalik

yang mempunyai konduktivitas panas rendah,

dan hal ini dapat menyebabkan terjadinya

swelling pad a bahan bakar. Salah satu contoh

terjadinya senyawa intermetalik tersebut

adalah hasil penelitian yang dilaporkan oleh [11]

bahwa pad a suhu 580 ·C terjadi reaksi antara

bahan bakar U-7% berat Mo dengan matrik AIyang membentuk senyawa (U,Mo)AI3 dan

(U,Mo)AI4. Demikian pula untuk konsentrasi

37

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005

Mo yang lain, yaitu U-10% berat Mo juga

terjadi reaksi dengan matrik AI pada suhu yang

lebih rendah yaitu 550 ·C, dan senyawa yang

dihasilkan adalah sama. Jadi kestabilan panas

dari paduan ini masih perlu ditingkatkan untuk

mencegah terjadinya reaksi bahan bakarpaduan U-Mo dengan matrik AI.

Salah satu sifat fisik lain dari paduan

U-Mo yang penting adalah kapasitas panas.

Kapasitas panas dari paduan U-Mo juga telah

dipelajari oleh [9], yaitu diuji dengan

menggunakan Differential Scanning

Calorimetry 92 pad a suhu 30 ·C hingga 450 ·C

dengan kecepatan 1 ·Ct menit dalam media

gas Argon. Hasil analisisnya dilaporkan bahwa

kenaikan kandungan Mo belum memberikan

pengaruh terhadap besaran kapasitas panas

yang diperoleh. Namun disayangkan

penyebabnya adalah paduan yang dianalisis

belum mempunyai homogenitas yang baik. Hal

ini didukung oleh analisis mikrostruktur yang

menunjukkan bahwa paduan U-Mo yang dibuat

belum mempunyai bentuk butiran yangseragam, sehingga disarankan oleh (9) untuk

melakukan pembuatan ulang ingot paduan U­

Mo tersebut dengan homogenitas yang lebih

baik agar dapat diperoleh karakter paduan U­

Mo yang sebenarnya.

KESIMPULAN

1. Dalam membuat paduan U-Mo masih perlu

ditetapkan besarnya parameter yang

mempengaruhi hasil paduan yang memiliki

homogenitas tinggi.

2. Makin tinggi kandungan Mo makin keras

paduano Naiknya kekerasan paduan U-Mo

dengan bertambahnya kandungan Mo diatas 2% berat disebabkan karena

bertambahnya fasa o. Untuk mendapatkan

paduan U-Mo dengan fasa y yang memiliki

kekerasan tetap tinggi dapat dilakukan

ageing pad a suhu di bawah transformasi y

setelah proses quenching.

3. Makin banyak kandungan Mo

mikrostrukturnya berubah dari bentukekuiaksial ke bentuk dendrid dan fasa

yang terbentuk bergeser dari fasa a kefasa O.

HasH-hasHPenelitian EBN Tahun 2005

4. Kestabilan panas paduan U-Mo masihperlu dipelajari lebih untuk mencegahlanjut terjadinya reaksi bahan bakarpaduan U-Mo dengan matrik AI dalamaplikasinya di reaktor.

DAFTAR PUSTAKA

1. IVANOV, O.S., BADAEVA, TA,SUFRONOVA, RM., KISHENEVSKII,V.B., KUSHNIR, N.P., Phase Diagram ofUranium Alloys, Amerind Publishing Co.,PVT.LTD., New Delhi, 1983.

2. HASA, M.HA, SURIPTO, A,FATHURRACHMAN, MARTOYO, PAID,A., SAMOSIR, N., Karakterisasi Sifat

Mekanik dan Mikrostruktur U-Mo SebagaiKandidat Bahan Bakar Reaktor Riset,Prosiding Pertemuan dan PresentasiIImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuandan Teknologi Nuklir, P3TM-BATANYogyakarta, 7-8 Agustus 2001.

3. MASRUKAN, Pengaruh Kandungan UnsurMo dari 4 % samapi 9 % (berat) TerhadapKekerasan dan Struktur Mikro Paduan

UMo, Laporan Teknis.4. MEYER, M.K, HOFMAN, G.L., HAYES,

S.L., CLARK, C.R, WIENCEK, T.C.,SNELGROVE, J.L., STRAIN, RV., KIM,KH., Low Temperature IrradiationBehavior of Uranium-Molybdenum AlloyDispersion Fuel, Journal of NuclearMaterials 304 (2002) 221-236.

5. JASTRZEBSKI, Z.D., The Nature andProperties of Engineering Materials, 3th

38

ISSN 0854 - 5561

Edition, Jhon Wiley & Sons, Inc.,Singapore, 1987.

6. VLACK, L.H.V., Materials for Engineering,Addison Wesley Publishing Company, Inc.,Canda, 1982.

7. HASA, M.HA, SURIPTO, A., MARTOYO,PAID, A, Pengaruh Konsentrasi Mo PadaSuhu Quenching Terhadap Struktur Fasadan Sifat Kekerasan Paduan U-Mo,

Prosiding Presentasi IImiah Daur BahanBakar Nuklir VI, P2TBDU-BATAN, Jakarta,7-8 November 2001.

8. ANONIM, Amirican Society for Metals, Vol.3, 1980,774-777.

9. GINTING, AB., HASA, M.HA,MASRUKAN, SAMOSIR, N., AnalisaKestabilan Panas dan Kapasitas PanasSerbuk U308-AI, U02-AI,UAI-AI, U3Si2-AIdan Umo-AI Menggunakan Alat AnalisisTermal, Prosiding Presentasi IImiah DaurBahan Bakar Nuklir VI, P2TBDU-BATAN,Jakarta, 7-8 Nopember 2001.

10. KIM, KH., KWON, H.J., LEE, J.S., RYU,H.J., PARK, J.M., KIM, CK, AnInvestigation on the Fuel/ Matrix ReactionBehaviors of U-Mo/AI Dispersion FuelsPrepared with Centrifugal Atomization,2000 International Meeting on RERTR, LasVegas, Nevada, October 1-6, 2000.

11. MIRANDAU, M.I., BALART, S.N., ORTIZ,

M., GRANOVSKY, M.S., Reaction Layer inU-7wt%Mo/ AI Diffusion Couples, 2000International Meeting on RERTR, Chicago,Illinois, October 5-10,2003.