FABRIKASI KERNEL DAN PELAPISAN BUFFER (BUFFER LAYER) PADA KERNEL CeO2-STABILIZED ZrO2 SEBAGAI MATERIAL SURROGATE KERNEL UO2

Telah dilakukan penelitian fabrikasi pelapisan buffer kernel zirkonia (ZrO2) yang distabilkan oleh ceria (CeO2) atau disebut juga ceria-stabilized zirconia (CSZ). Pada disain bahan bakar TRISO, lapisan buffer atau lapisan pengangga yang berdensitas rendah dimaksudkan sebagai ruang ekspansi untuk menahan dan menampung hasil fisi, serta menahan perubahan bentuk partikel. Lapisan buffer difabrikasi dengan metode deposisi uap kimia hasil pemecahan molekul gas asetilen dalam reaktor fluidisasi pada temperatur antara

1100 oC – 1400oC. Porositas dan ketebalan merupakan variabel kunci dalam fabrikasi lapisan buffer, di mana porositas dikontrol melalui kombinasi parameter-parameter seperti temperatur reaktor, laju deposisi, luas permukaan reaktor, ukuran kernel, dan laju dan komposisi gas asetilen sedangkan ketebalan dikontrol oleh parameter waktu proses deposisi. Kernel dipreparasi melalui rute larutan koloid secara prenetralisasi dan penambahan urea. Penggunaan zirconium 1,1 mol/L dalam umpan menghasilkan kernel CSZ tersinter dengan diameter rerata 0,615 mm dan sferisitas 1,103. Beberapa parameter dalam preparasi kernel gel, misalnya konsentrasi metal dalam umpan, jumlah urea dalam umpan, tingkat prenetralisasi larutan zirkonium nitrat, dan viskositas umpan, masih perlu dioptimasikan untuk mendapatkan besaran diameter yang mendekati diameter acuan yaitu 0,5 mm dengan sferisitas sama dengan atau lebih kecil dari 1,07. Pelapisan buffer pada kernel CSZ tersinter menunjukkan hasil hasil lapisan yang tidak merata dengan lapisan yang rapuh. Peralatan CVD milik PTBBN BATAN masih memerlukan perbaikan atau modifikasi agar mampu beroperasi dengan parameter- parameter proses pelapisan buffer sesuai acuan.