PERUBAHAN KOMPOSISI BAHAN PEMBENTUK GELAS PADA KARAKTERISTIK GELAS-LIMBAH

PERUBAHAN KOMPOSISI BAHAN PEMBENTUK GELAS PADA KARAKTERISTIK GELAS- LIMBAH. Daur bahan bakar nuklir menimbulkan limbah cair aktivitas tinggi (LCAT) yang banyak mengandung hasil belah dan sedikit aktinida yang komposisinya akan berbeda-beda tergantung antara lain dari jenis reaktor, pengkayaan bahan bakar, lama pendinginan bahan bakar bekas, dan fraksi bakar. Vitrifikasi LCAT dilakukan dengan gelas borosilikat dan melelehkan
campuran di dalam melter pada suhu 1150 0C dan kemudian menuangkannya dalam canister.
Komposisi LCAT yang berbeda mengharuskan perubahan komposisi bahan pembentuk gelas agar karakteristik gelas-limbah yang dihasilkan memenuhi ketentuan yang disyaratkan. Silika dalam bahan pembentuk gelas merupakan salah satu unsur pembentuk kerangka gelas yang jumlahnya akan mempengaruhi karakteristik gelas- limbah. Pada peneltian ini dipelajari perubahan komposisi bahan pembentuk gelas, dalam hal ini perubahan kandungan SiO2 dalam bahan pembentuk gelas pada karakteristik gelas limbah, yaitu densitas, titik leleh dan koefisien muai panjang. Perubahan SiO2 yang dipelajari adalah 44%, 45,3%, 46%, 48% dan 48,7% berat. Makin tinggi kadar SiO2 akan menaikkan densitas dan titik leleh gelas- limbah, sedangkan koefisien muai panjangnya akan menurun. Dengan menggunakan acuan gelas standar yang diproduksi oleh Japan Atomic Energy Agency (JAEA) yang mempunyai karakteristik densitas
2,74 g/cm3, titik leleh 1150 0C dan koefisien muai panjang 83x10-7/0 C, maka untuk gelas-
limbah dengan kadar SiO2 sampai dengan 48,7% memiliki harga densitas, titik leleh dan koefisien muai panjang yang masih diperkenankan.

Kata kunci: Limbah cair aktivitas tinggi, vitrifikasi, bahan pembentuk gelas, gelas-limbah.

VARIATION OF GLASS FORMING MATERIAL COMPOSITION TO CHARACTERISTICS OF WASTE- GLASS. Nuclear fuel cycle generates a high level liquid waste (HLLW) that contains both fission products and actinides, whose composition will vary depending on, among others: type of the reactor, enrichment of the fuel, cooling of the spent fuel, and burn up. The vitrified HLLW was performed with borosilicate glass and smelting the waste glass mixture in a melter at a temperature
of 1150 0C, and pouring the mixture into the canister. The different concentration of HLLW requires
the composition changing of the glass frit, for the waste-glass product with the characteristics that meets the requirements. Silica in the glass frit is one of the elements conforming the structure of the glass, whose amount affects the characteristics of the waste glass. The research on hand studied the change of glass frit composition in this case the influence of SiO2 content in the glass frit towards the waste-glass characteristics i.e. density, melting point and elongation expansion coefficient. SiO2 content which was studied i.e.: 44%, 45.3%, 46%, 48% and 48.7% by weight. The higher the content of SiO2 results in the higher the density and melting point of the waste-glass, and the lower the elongation expansion coefficient. Referenced to the Standard Glass produced by the
Japan Atomic Energy Agency (JAEA) that has the characteristics density of 2.74 g/cm3, melting
point of 1150 0C and elongation expansion coefficient of 83x10-7/0C, the waste glass with SiO2
content up to 48.7%, the density, melting point and length expansion coefficient was concluded to be within the allowed value.

Key words: High level liquid waste, vitrification, glass frit, waste-glass.