PENGUJIAN METALOGRAFI PEB U3Si2/Al TMU 2,96 g/cm3 PASCAIRADIASI MENGGUNAKAN MIKROSKOP OPTIK

ABSTRAK
Sampel PEB U3Si2/Al pascairadiasi, dilakukan pengujian metalografi dan struktur mikro di
dalam hotcell instalasi radiometalurgi. Tujuan pengujian adalah untuk mengetahui kestabilan
bahan bakar U3Si2/Al setelah iradiasi di dalam reaktor hingga burn up 56%. Pelat elemen bakar
dipotong pada posisi atas, tengah dan bawah masing-masing satu buah dengan ukuran sekitar 3x3
cm2. Setelah itu dilakukan preparasi metalografi mulai pemotongan dengan low speed cutting
machine, mounting, grinding, dan polishing yang dilakukan di dalam hotcell ZG 104–105.
Pemotongan dengan low speed cutting adalah untuk mengurangi dimensi sampel dan juga
menghilangkan deformasi pada tepi sampel akibat pemotongan sebelumnya. Mounting
menggunakan bahan resin dan pengeras dengan curing time > 10 jam. Grinding dengan kertas
ampas hingga ukuran 2400 mesh dan waktu grinding 3-5 menit. Polishing dengan pasta intan
hingga ukuran 1 mikron selama 5 menit dengan kecepatan putar sekitar 150 rpm. Pengamatan
struktur mikro dilakukan di hotcell 107 dengan perbesaran sekitar 200 kali. Mikrograf yang
dihasilkan adalah partikel dispersan dengan bentuk dan ukuran beragam dalam matrik Al.
Beberapa dispersan mengalami retak dan mengelompok namun relatif sedikit dan masih didalam
matrik Al. Matrik Al berfungsi sebagai penghantar panas dan juga pelindung terhadap bahan hasil
fisi sehingga hasil fisi tidak keluar dari matrik atau cladding. Dispersan U3Si2 tidak terlihat hasil fisi
berupa gas atau void. Hal ini diduga disebabkan oleh fraksi bakar relatif rendah dan juga resolusi
serta perbesaran mikroskop optik yang rendah. Antarmuka dispersan dan matrik juga tidak terlihat
fasa baru atau senyawa antarmuka yang terbentuk akibat iradiasi. Ketebalan cladding rata-rata
sekitar 0,365 mm dengan ketebalan minimum adalah 0,322 mm dan maksimum adalah 0,404 mm.
Pada daerah batas inti dan cladding tidak ada partikel dispersan yang masuk kedalam cladding.
Oleh karena itu secara keseluruhan sampel PEB U3Si2/Al pascairadiasi masih memiliki intergritas
dan kestabilan cukup baik. Ketebalan cladding sesuai persyaratan bahan bakar yaitu diatas 0,25
mikron.
Kata kunci: PEB U3Si2/Al, pascairadiasi, uji metalografi