ANALISIS KOMPOSISI UNSUR, DENSITAS, MAKROSTRUKTUR, DAN FASA PADUAN U-6Zr-xNb PASCA UJI KOROSI

Abstract

ANALISIS KOMPOSISI UNSUR, DENSITAS, MAKROSTRUKTUR, DAN FASA PADUAN U-6Zr-xNb PASCA UJI KOROSI. Penelitian mengenai komposisi unsur, densitas, makrostruktur, dan fasa paduan U-6Zr-xNb pasca uji korosi telah dilakukan. Analisis komposisi paduan dilakukan sebelum uji korosi yang meliputi uji kadar uranium dengan titrasi potensiometri, uji kadar pengotor dengan Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) serta uji kadar Zr dan Nb dengan X-Ray Fluorescence (XRF). Analisis komposisi paduan bertujuan untuk memastikan bahwa bahan bakar U-6Zr-xNb memenuhi syarat kualitas bahan bakar nuklir. Uji densitas dilakukan untuk menjadi salah satu parameter dalam menghitung laju korosi, sedangkan pengamatan makrostruktur dan fasa paduan dilakukan untuk mengetahui kerusakan atau produk korosi serta lapisan/fasa yang terbentuk setelah terjadi korosi. Hasil uji komposisi paduan U-6Zr-xNb dengan XRF maupun titrasi potensiometri menunjukkan bahwa kadar uranium sudah mendekati kadar yang syaratkan, sedangkan untuk uji pengotor dengan AAS menunjukkan adanya kadar pengotor melebihi yang disyaratkan untuk bahan bakar nuklir antara lain Al, Fe dan Si. Berdasarkan hasil tersebut, bahan bakar U-6Zr-xNb masih memenuhi persyaratan. Dilihat dari sifat neutroniknya, unsur Al, Fe dan Si memiliki tampang serapan neutron yang rendah. Hasil uji densitas sampel U-6Zr, U-6Zr-1Nb, U-6Zr-4Nb, dan U-6Zr-7Nb masing-masing sebesar 16,9798 g/mL, 16,6115 g/mL, 15,594 g/mL, dan 15,3564 g/mL. Pengamatan makrostruktur paduan pasca korosi menunjukkan adanya bercak hitam yang merupakan hasil oksidasi U (IV) menjadi U (VI). Paduan U-6Zr-xNb mengalami korosi paling besar pada media air bebas mineral. Kerusakan pada permukaan paduan semakin menurun seiring bertambahnya presentase berat Nb dalam paduan. Hasil karakterisasi paduan pasca korosi menggunakan XRD menunjukkan bahwa sampel U-6Zr dan U-6Zr-1Nb terbentuk fasa α, sedangkan untuk sampel U-6Zr-4Nb dan U-6Zr-7Nb terbentuk fasa γ. Lapisan oksida protektif Nb2O5 yang terbentuk sangat kecil, sehingga tidak terdeteksi oleh XRD.Kata kunci: Paduan UZrNb, komposisi, pengotor, korosi, densitas, makrostruktur, pembentukan fasa.