Analisis Metalografi Pelat Elemen Bakar U3Si2/Al Pascairadiasi Densitas 2,96 gU/cm3

Sari

Telah dilakukan analisis metalografi pelat elemen bakar (PEB) U₃Si₂/Al pasca iradiasi di dalam hotcell. Tujuan analisis metalografi untuk mengetahui perubahan mikrostruktur PEB U₃Si₂/Al dan ketebalan kelongsong AlMg2 setelah mengalami iradiasi didalam reaktor hingga burnup 56%. PEB U₃Si₂/Al pasca iradiasi dipotong pada posisi top, middle dan bottom dengan ukuran masing-masing sekitar 5x5x1,37mm. Preparasi metalografi dimulai dari pemotongan PEB menggunakan cutting machine dengan low speed, mounting, grinding, dan polishing didalam hotcell 104 – 105. Proses mounting dilakukan menggunakan resin dengan waktu >10 jam, proses grinding menggunakan kertas ampas hingga ukuran grit 2400 dan proses polishing dilakukan menggunakan pasta intan dari ukuran 3 sampai 1 mikron dengan kecepatan putar 150 rpm selama 5 menit. Pengamatan mikrostruktur menggunakan mikroskop optik di hotcell 107 dengan perbesaran 200 kali. Hasil analisis mikrostruktur diperoleh partikel U₃Si₂ dengan bentuk dan ukuran beragam, matriks Al dan kelongsong AlMg2 yang tersebar sepanjang PEB U₃Si₂/Al. Pengamatan mikrostruktur PEB U₃Si₂/Al pasca iradiasi belum menunjukkan hasil yang baik karena hanya dapat mengamati topografi meat U₃Si₂/Al, matriks Al dan kelongsong AlMg2. Hal ini disebabkan karena pengamatan mikrostruktur dengan menggunakan mikroskop optik di dalam hotcell maksimal hanya dengan perbesaran 200 kali sehingga fenomena interaction layer dan small gas bubble tidak dapat diamati. Namun mikrostruktur PEB U₃Si₂/Al dengan burn up 56% dibandingkan dengan mikrostruktur bahan bakar U₃Si₂/Al pasca iradiasi dengan burn up 60% yang merupakan hasil peneliti sebelumnya, hasilnya menunjukkan adanya interaksi antara meat U₃Si₂ dengan matriks Al dan adanya lapisan atau layer dengan ketebalan sekitar 5 hingga 20 mikron. Sementara itu, ketebalan kelongsong AlMg2 diperoleh lebih besar dari 0,25 mm, hal ini menunjukkan bahwa pengaruh iradiasi tidak memberikan perubahan ketebalan kelongsong AlMg2 secara signifikan sehingga secara keseluruhan PEB U₃Si₂-Al pasca iradiasi masih memiliki integritas dan kestabilan cukup baik.

Kata kunci: PEB U₃Si₂/Al, pasca iradiasi, mikrostruktur, ketebalan kelongsong