Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 ISSN 0854 - 5561

PENENTUAN RASIO OfU SERBUK URANIUM OKSIDA HASILPROSES OKSIDASI REDUKSI PELET U02 SINTER

Lilis Windaryati, Agus Sartono OS

ABSTRAK

PENENTUAN RASIO O/U SERBUK URANIUM OKSIDA HASll PROSES OKSIDASIREDUKSI PElET U02 SINTER. Telah Dilakukan Penentuan Rasio O/U Serbuk UraniumOksida Reduksi Pelet U02 Sinter. Tujuan dilakukan analisis ini untuk optimasi prosesreduksi serbuk hasil oksidasi gagalan pelet U02 sinter. Metode penentuan rasio O/U

adalah gravimetri yaitu pengukuran berat setelah proses kalsinasi suhu 900 De selama 4jam. Oksidasi dilakukan pada suhu 700De selama 7 jam, diperoleh hasil rata-rata rasioO/U pada sam pel 1 sebesar 2.6751 dengan deviasi standar 0.0005, sampel 2 sebesar2.6757 dengan deviasi standar 0.0007 dan sam pel 3 sebesar 2.6761 dengan deviasistandar 0.0012. Sedangkan reduksi dilakukan pad a suhu 800De selama 2 jam, diperolehhasil rata-rata rasio O/U pada sam pel 1 sebesar 2.0121 dengan deviasi standar 0.0028,sam pel 2 sebesar 2.0142 dengan deviasi standar 0.0005 dan sampel 3 sebesar 2.0181dengan deviasi standar 0.0007. Dilihat dari hasil tersebut, menunjukkan bahwa prosesreduksi 800De stabil diperoleh serbuk U02, sehingga serbuk tersebut dapat dijadikansebagai serbuk umpan.

Kata kunci : rasio DIU, gravimetri

PENDAHULUAN

Proses produksi pelet U02 sinter atau fabrikasi bahan bakar nuklir merupakan prosesperubahan serbuk U02 menjadi pelet yang memenuhi tingkat keramik nuklir. Dalam pelaksanaannya,proses produksi pelet U02 sering terjadi kegagalan dalam pembuatannya, sehingga perlu dilakukanproses olah ulang gaga Ian pelet yaitu melalui proses oksidasi reduksi. Proses tersebut dilakukandengan cara mengoksidasi pelet U02 sinter menjadi serbuk U30S, selanjutnya serbuk U30S tersebutdireduksi menggunakan gas H2• Proses reduksi dimaksudkan untuk mendapatkan serbuk U02kembali. Serbuk U02 yang dihasilkan pada proses reduksi diharapkan dapat digunakan sebagaiserbuk umpan dalam pembuatan pelet sinter sehingga serbuk U02 tersebut mempunyai nilaiekonomis.

Faktor-faktor yang berpengaruh dalam proses oksidasi reduksi diantaranya adalahtemperatur dan waktu reduksi. Dari diagram fasa diketahui bahwa temperatur reduksi mempengaruhikebolehjadian U30S berubah menjadi U02, dengan meningkatnya temperatur perubahan fasa U30Smemungkinkan menjadi U02. Demikian juga dengan waktu reduksi, diperlukan sejumlah hidrogenuntuk mengikat oksigen agar U30S dapat berubah menjadi U02 dan perlu sejumlah waktu untukmemberikan kesempatan hidrogen kontak dengan oksigen. Oleh karena itu perlu dilakukanpenelitian untuk mengetahui optimasi temperatur dan waktu pad a proses oksidasi reduksi.

Dari hasil optimasi temperatur dan waktu pad a proses oksidasi reduksi diharapkanpengendalian proses produksi dapat dilakukan dengan baik. Pengendalian tersebut merupakanpengujian-pengujian yang meliputi pemeriksaan dimensi, cacat (visual), densitas, analisa kimia,struktur mikro dan lain-lain.

Pada penelitian ini dilakukan pengujian analisis kimia terutama pad a analisis rasio O/U.Metode yang digunakan adalah gravimetri yaitu didasarkan atas pengukuran perubahan beratsetelah proses kalsinasi pada temperatur 900 De selama 4 jam.

572

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009

TAT A KERJA

ISSN 0854 - 5561

Sampel yang digunakan ditimbang antara 2 - 12 gram dan dianalisis rasio O/Unyamenggunakan metode gravimetri yaitu dengan cara sam pel ditempatkan pad a cawan porselin laludimasukkan ke dalam tungku pemanas selanjutnya dikalsinasi pada suhu 900 °e selama 4 jam.Setelah selesai proses kalsinasi cawan dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang sampaidiperoleh berat konstan. Rasio O/U dihitung dari hasil perbandingan masa atom ° dengan masaatom U dan berdasarkan pada perubahan berat setelah kalsinasi.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Data rasio O/U pada serbuk hasil proses oksidasi gagalan pelet U02 sinter dapat dilihatpada tabel 1 berikut:

Tabel 1. Hasil analisis rasio O/U serbuk U02 hasil oksidasi gagalan pelet U02 sinter pad a 7000eselama 7 jam

Serbuk Rasio O/UKeteranganoksidasi Sam pel 1

2.6755Rerata = 2.67512.6745

SD = 0.00052.6752Sam pel 2

2.6761Rerata = 2.67572.6748

SD = 0.00072.6761Sampel3

2.6752Rerata = 2.67612.6756

SD = 0.00122.6774

Dari Tabel1 terlihat bahwa hasil proses oksidasi gagalan pelet U02 sinter berada pada nilai 2.67, inimenunjukkan bahwa serbuk yang terjadi yaitu serbuk U30a.

Tabel 2 Hasil analisis rasio O/U reduksi serbuk U02 awal pada suhu 8000e selama 2 jam

No. Hasil rasio O/U Keterangan1.

2.1247 Rerata = 2.13232.1392

SD = 0.00732.1330

Tabel3 Hasil analisis rasio O/U serbuk hasil proses reduksi gaga Ian pelet U02 sinter pada 8000eselama 2 jam

Serbuk Rasio O/UKeteranganreduksi Sam pel 1

2.0141Rerata = 2.01212.0133

SD = 0.00282.0089Sam pel 2

2.0140Rerata = 2.01422.0139

SD = 0.00052.0148Sam pel 3

2.0186Rerata = 2.01812.0173

SD = 0.00072.0183

Dari Tabel1 terlihat bahwa rasio O/U berada pad a nilai 2.014, ini menunjukkan serbuk yangdihasilkan pad a proses reduksi adalah serbuk U02_ Sedangkan pada proses reduksi serbuk U02

573

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 ISSN 0854 - 5561

awal menghasilkan nilai rasio O/U sebesar 2.1323, ini menunjukkan bahwa serbuk yang dihasilkanjuga merupakan serbuk U02• Batasan keberterimaan rasio O/U serbuk U02 sebagai bahan bakarnuklir adalah antara 2.00 sampai dengan 2.13, sehingga serbuk yang dihasilkan dari proses oksidasireduksi gagalan pelet U02 sinter dan reduksi serbuk U02 awal memenuhi persyaratan sebagaibahan bakar nuklir.

KESIMPULAN

Dari pengujian analisis rasio O/U dapat disimpulkan bahwa :1. Rasio O/U serbuk hasil oksidasi gaga Ian pelet U02 sinter diperoleh rata-rata sebesar2.67. Ini

menunjukkan rasio O/U pad a serbuk U30a2. Rasio O/U hasil reduksi serbuk U02 awal diperoleh rata-rat sebesar 2.13233. Rasio O/U serbuk hasH oksidasi reduksi gaga Ian pelet U02 sinter diperoleh rata-rata sebesar

2.014. Ini menunjukkan rasio O/U pada serbuk U02

4. Batasan keberterimaan sebagai bahan bakar nuklir rasio O/U pad a serbuk U02 adalah 2.00sampai dengan 2.13. Ini menunjukkan bahwa rasio O/U hasH proses reduksi serbuk U02 awaldan hasH proses oksidasi reduksi gaga Ian pelet U02 sinter memenuhi persyaratan sebagai bahanbakar nuklir.

DAFTAR PUSTAKA

[1] MENIEK R dan TAT A TS, Olah Ulang Gagalan: Kalsinasi dan Reduksi Pelet U02 MenggunakanTG-DTA, Laporan Teknis P2TBDU,2006.

[2] SIGIT dan NOOR YUDHI, Karakterisasi Hasil Proses Oksidasi-Reduksi Siklus I Uranium Oksida,Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan TeknologiNuklir, Yogyakarta, 12 Juli 2005.

574