IDENTIFI~A51 PRODU~ ~OR051 TERHADAP ~ELONG50NG BAHAN BAKAR TYPE & AL-1100F PADA TERAS REAKTOR ~ARTINI. Yohannes Sardjono.

(1)

IDENTIFI~A51 PRODU~ ~OR051 TERHADAP

~ELONG50NG BAHAN BAKAR TYPE 55-304

&

AL-1100F PADA TERAS REAKTOR ~ARTINI

Yohannes Sardjono

S

y

a rip

Pusat Penelitian Nuklir Yogyakarta

ABSTRAK

Telah selesai dilakukan identifikasi produk korosi ke-longsong bahan bakar type 55-304 dan Al-1100F yang berada dalam teras reaktor. Dalam identifikasi ini dilakukan dengan memampa air pada teras reaktor dalam keadaan operasi 100 kW selama 4 jam dan air tersebut dilewatkan pada resin penukar

ion dan resin terse but dianalisa secara radiometris.

Dari analisa radiometris diketemukan isotope-isotope Mn-57, Cu-67, Zn-65, Mn-56, Pb-214, Th-233, Ca-143, La-142, Al-30 dan Rb-90. Dari sebagian isotope-isotope tersebut dapat disimpulkan bahwa bahan bakar mengalami proses korosi.

ABSTRACT

The identification of the corrosion product of fuel cladding type S5-304 and Al-1100 in the reactor core, has been done. With the 4 hours reactor operation at 100 KW power level, cooling water frome the reactor core is pumped and flowing through the ion exchange resin.

From the radiometrical analysis of the ion exchange resin we found the isotopes : Mn-57, Cu-67, Zn-65, Mn-56, Pb-214, Th-233, Ca-143, La-142, Al-30 and Rb-90. From those isotopes it can be concluded that the fuel cladding is undergoing the corrosion process.

(2)

dari S8E;i a. diITlEmsi

b. ketergantungannya terhadap fluks c. arti

f-isis

b. Pada kesiITlPulan:Laju korosi = 2,3x10-13 gr/cm2.detik - apakah itu hanya karena aktivasi

?

jika karena fluks neutron, berarti harus sebanding dengan fluks

Jadi Jika

f

=

1013

n/cm2.detik ---)korosi

=

2,3

gr Apakah ini tidak terlalu besar

Jawaban

a. - Dari segi diITlensi

C =,52 cm-2 cm2 CITl-2gr1 cm-2 cm2 51

C = gr/cm2 5

Jadi dari segi diITlensi sudah betul bahwa laju korosi

gr/cm2• 5

- Kebergantungannya terhadap fluks tidak ada, karena pada pembilang

(Nb-)

da ~a (fluks neutron pada penyebut saling ITleniadakan, maksudnya ~a naik ITlaka Nb- 'naik juga demikian juga jikapa turun maka Nb-juga turun, sehingga C tidak berpengaruh terhadap

fluks

Dari segi arti fisis, bahwa laju korosi tergantung

pada lamanya kelongsong berada pada medium air (H20) yaitu OH-1

b. Harga C = 2,3 X 10-13 gr/cm2.detik bukan karena aktivasi melainkan harga dari oksida logam sebagai penyusun kelongsong bahan bakar yang terlepas dari kelongsong yang tertangkap resin penukar ion.

Memang fluks neutron dalam teras dipakai untuk mengak-tifkan oksida logam yang selanjutnya oksida logam yang aktif ini dianalisa dengan spectrometer gamma.

(3)

Bahan bakar reaktor Kartini yang dioperasikan sejak bulan Oktober 1964 yaitu diroulai pada saat reaktor TRIGA MARK II di PPTN kritis pertaroa bulan Oktober 1964 tersebut di

atas, daya roaksirouropada waktu itu 250 kW, keroudian pada tahun 1971 teras reaktor dibongkar dan diganti dengan teras yang lebih besar, sehingga roeropunyaidaya roaksirouro1000 kW. Keroudian pada bulan Maret 1979 bahan bakar bekas TRIGA MARK II tersebut dipindahkan ke Yogyakarta dan dioperasikan lagi didalaro teras reaktor Kartini dan pada waktu itu maropu beroperasi hingga daya 50 kW. Dari saat kritis pertaroa hingga saat ini reaktor Kartini pernah roengalami penggantianbahan bakar sebanyak 13 buah, yaitu 6 buah di ring B dan 7 buah di

ring C diroana roasing-roasing diganti dari bahan bakar type 102 menjadi type 104 yang seroula berkelongsong AL-1100F menjadi 55-304.

Dengan deroikian bahan bakar reaktor Kartini telah roeroasukiusianya yang ke duapuluh tiga, usia ini aclalah suatu usia bahan bakar yang cukup panjang. Jumlah U-235 yang telah dibakar (burn-up) tertinggi adalah 2 gram dan yang terkecil adalah 0,3 graro. Hal ini roendorong perlu diadakan peroeriksaan terhadap eleroent bahan bakar tersebut yang meliputi :

- peroeriksaan integritas bahan bakar dengan roendeteksi kebocoran bahan bakar dan roendeteksi kerusakan bahan bakar (korosi)

peroeriksaan kerusakan bahan bakar karena radiasi pengion (radiation daroage)

peroeriksaan terhadap perouaian dan pengerobungan bahan bakar karena operasi pada tekanan dan suhu tinggi.

- peroeriksaan langsung (visual)

(4)

Pada kesempatan ini hanya dibatasi pada pemeriksaan integritas bahan bakar dengan mengidentifikasi hasil korosi dan fisi dari kelongsong dan bahan bakar yang ada didalam teras pada saat reaktor beroperasi pada daya max (full power) yaitu 100 kW selama 4 jam secara continyu. Pada pemeriksaan

ini berdasarkan analisa radiometris yaitu dengan dengan jalan memompa air dalam teras reaktor yang mana dari pemompaan itu produk korosi yang menempel pada permukaan kelongsong diharapkan dapat larut, yang kemudian larutan air tersebut ditangkap dengan resin penangkap prod uk korosi dan kemudian dideteksi dengan detektor· GE-LI dan dianalisa dengan MCA dapatlah beberapa prod uk korosi baik yang berumur pendek maupun panjang.

II. T E 0 R I

Air merupakan molekul polar dan karenanya merupakan pelarut yang baik untuk padatan ion dan senyawa polar

lainnya. Karena sifat tersebut, dialam air tidak pernah terdapat dalam keadaan murni. Untuk memurnikannya digunakan teknik destilasi atau penukar ion.

Akhir-akhir ini telah banyak digunakan teknik pemurnian dengan osmosis balik (reverse osmosis) yang digabung dengan penukar ion dan karbon aktif. Penukar ion digunakan untuk mengabsorpsi ion yang dapat melewati membran osmosis dan karbon aktif untuk mengabsorpsi runutan senyawa organik yang terlarut dalam air. Teknik osmosis balik penukar ion-karbon aktif ini merupakan teknik pemurnian yang dapat menghasilkan air dicapai dengan kedua cara yang terdahulu. Air murni bukan penghantar listrik yang baik. Daya hantar yang tinggi dalam air disebabkan oleh ion terhidrasi yang bergerak membawa muatan listrik. Fakta ini telah digunakan sebagai indikator untuk menentukan kemurnian air. Tingkat kemurnian air yang sangat tinggi sering tidak dapat dipertahankan dalam

(5)

karena berbagai senyawa yang terabsorpsi pada permukaan wadah akan larut. _Fenomena _{ini menyebabkan} _daya hantar air murni akan bertarobah dengan penyimpanan hingga mencapai keadaan setimbang.

Air dapat berfungsi sebagai medium untuk melangsungkan reaksi kimia. _{Dalaro kaitan} _{ini air} _dapat _berfungsi _sebagai medium yang inert atau merupakan salah satu komponen yang melangsungkan reaksi. _{Kadang-kadang} _suatu _interaksi _hanya berlangsung jika air mengandung zat terlarut tertentu dalaro konsentrasi yang tertentu pula.

11.1. PROSES KOROS1 LOGAn AL-1100F

&

55-304 DALAn TERAS

REAKTOR

Jika logaro aluminium atau baja berada dalaro air, akan berlangsung berbagai interaksi yang umumnya mengakibatkan struktur logaro tersebut rusak. _

Pada _dasarnya _proses _tersebut _merupakan _interaksi elektrokimia yang lebih dikenal sebagai proses korosi. Proses korosi _dapat _menghasilkan _produk _korosi _yang _kemudian terdeposit pada permukaan kelongsong bahan bakar. Oleh karena adanya reaksi (n, p) dan (n,

0 )

dalam teras reaktor, maka prod uk korosi dapat ditentukan dengan analisa radiometris. Adapun beberapa kemungkinan produk korosi yang timbul baik dari reaksi (n, p) maupun (n, ~) dapat dilihat pad tabel I dan II yang mana masing-masing produk korosi dari 55-304 dan AL-1100F. _Akan _tetapi _mungkin _{dalaro pengukuran} _produk _korosi dapat dikacaukan oleh isotop-isotop yang tidak berasal dari 55-304 dan AL-1100F, untuk itu disajikan isotop produk

radiolisa air dan reaksi (n, p) maupun (n, ~) dari unsur kelumit seperti pada tabel III dan IV. Jenis dan laju korosi bergantung pada komposisi dan keaneka-ragaroan lingkungan dan permukaan logaro yang bersentuhan dengan lingkungan tersebut.

(6)

Faktor lain yang basar pengaruhnya terhadap proses korosi misalnya suhu dan gradien, suhu pada batas permukaan logam air, _pertemuan _antara _dua _jenis _logam _dalam _lingkungan _yang menghantarkan arus listrik, berbagai perlakuan terhadap

logam,misalnya pemanasan serta pengelasan dan sebagainya.

Aluminium merupakan logam reaktif dengan efinitas yang tinggi terhadap oksigen. Akan tetapi logam ini biasanya sangat tahan dalam berbagai lingkungan yang ganas dan bahan kimia. Ketahanan ini disebabkan oleh lapisan oksida aluminium yang inert dan bersifat melindungi permukaan logam. Sifat pelindung ini dapat berubah oleh adanya logam lain yang membentuk paduan dengan aluminium atau unsur pengotor pada

logam tersebut.

Dalam banyak hal laju korosi yang berlangsung pada logam aluminium makin lama menjadi sangat berkurang. Aluminium 1100 F.misalnya, dalam aquadest menunjukkan laju korosi awal yang tinggi, tetapi lama kela~aan makin lambat. Laju korosi awal ini dipengaruhi oleh pengotor dalam air. Satu bagian tiap juta Cl- atau lima bagian tiap juta Cu- dalam aquadest akan roempercepat laju korosi aluminium. Efek ion tembaga ini

telah terlihat pada konsentrasi Cu·· serendah 0,02 bagian tiap juta dalam air sadah, tetapi baru terlihat pada Kadar yang jauh lebih tinggi dalam air lunak. Sebaliknya ion fosfat menurunkan laju korosi logam aluminium. Selanjutnya diamati

pula bahwa laju korosi Al-1100 F dalam pH = 6,3 kurang lebih 10 kali lebih cepat dari pada pH =

5.

Sifat-sifat tersebut diaroati dalam larutan yang dijenuhkan ~.

Pada pertemuan antara dua jenis logam dalam medium yang menghantarkan arus listrik, salah satu akan bersifat sebagai

anoda dan yang lain katoda. Luas relatif permukaan anoda terhadap katoda akan menentukan tingkat kerusakan akibat proses galvani. Anoda yang kecil dan katoda yang luas

(7)

mengakibatkan rapat arus yang tinggi pada anoda, sehingga laju korosi bertambah. Dalam larutan yang bersifat mengaktifkan korosi, pasangan logam galvani, misalnya tembaga atau kuningan dengan baja tahan karat menyebabkan laju korosi baja makin cepat, terutama jika permukaan baja terse but kecil dibandingkan dengan luas permukaan tembaga. Akan tetapi jika baja tersebut pasif, kontak antar logam tersebut ··tetap stabil" terhadap korosi. Sehubungan dengan halo ini telah dilaporkan bahwa kuningan, tembaga dan grafit dapat berpasangan dengan baja tahan karat austenitik (tipe

304)

tanpa menyebabkan kenaikan laju korosi yang berarti, jika dibandingkan dengan laju korosi baja yang sama tanpa adanya logam lain. Dalam air murni yang mengandung udara, Maekawa dan kawan-kawannya mendapatkan bahwa pad suhu 15~ - 36~ C, laju korosi baja

304

tidak tergantung pada suhu dan kondisi permukaan baja (surface finish). Hasil utaroakorosi baja

304

pada kondisi tersebutialah F820a.

11.2. EFEK RADIAS1 PENG10N TERHADAP KOROS1 LOGAn

DAL~

AIR

Telah laroa diketahui bahwa jika air terpapar radiasi sinar X atau sinar akan menghasilkan berbagai spesi ~eaktif yang berumur pendek, misalnya molekul air yang tereksitasi, radikal H dan OH. Selain itu terbentuk pula beberapa jenis molekul hasi

1

reaksi spesi reakti

f ,

yai tu H2, D2, dan 112D2.

Sebagian dari spesi tersebut bersifat sebagai oksidator dan sebagian yang lain bersifat reduktor. Kedua jenis spesi terse but tidak mungkin bersaroa-saroa berada dalaro keadaan setimbang .dengan konsentrasi yang tidak terlalu rendah. Radikal reaktif dan molekul hasil reaksi spesi reaktif dapat mengadakan interaksi dengan senyawa lain yang berada disekitarnya, terutaroa yang dapat direduksi atau dioksidasi. Untuk menentukan apakah suatu senyawa akan teroksidasi atau tereduksi, maka nilai potensial redoks senyawa tersebut

(8)

dibandingkan dengan nilai potensial ekivalent redoks suatu cairan yang redoks yang terpapar radiasi energi tinggi. Nilai potensial ekivalen redoks air yang terpapar sinar ialah sekitar 0,9 V lebih mulia dari pada hidrogen.

Seperti halnya dengan nilai potensial redoks biasa, nilai potensial ekivalen potensial red oks ini bergantung pada pH larutan. Untuk air, nilainya menjadi 59 mV kurang mulia jika pH larutan bertambah dengan satu-satuan. Dengan demikian maka dapat difahami jika lapisan Cr203 pada permukaan baja tahan karat dalam medan radiasi dapat teroksidasi menjadi Cr~, meskipun asam kromat pada kondisi yang sama akan tereduksi.

Sebagian dari tidak mengherankan dijumpai keaktifan karat misalnya 51Cr.

produk korosi ini akan larut, sehingga jika dalam air pendingin primer sering beberapa radionuklida bahan baja tahan

Radiasi neutron pada zat padat akan menghasilkan cacad kristal yang berupa kekosongan dan interstisial. Jika terletak pada permukaan, cacad kristal ini merupakan tempat yang reaktif untuk memulai korosi. Dengan memperhitungkan banyaknya cacad yang ditimbulkan oleh setiap satuan fluks neutron dan banyaknya cacad yang terbentuk pad a setiap satuan volume, diperkirakan bahwa agar laju korosi karena cacad kristal menjadi dua kali laju korosi biasa, baru akan terjadi j ika fluks neutron seki tar 1015n cm-2 det-l•

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari percobaan identifikasi terhadap produk kelongsong bahan bakar S5-304 dan Al-1100F dalam reaktor didapatkan bahwa

a.

6 isotope produk korosi Mn-57 berasal dari

dari SS- seperti

Fe-57 2,45 gram dalam

korosi teras

(9)

55-304 dan t1/2 = 1,61 menit dan Va = 13,3y.10-2~ cm2. - 2 isotope Ni-65 berasal dari Ni-64, 0,19 gram

dalam kelongsong 55-304 dan t1/2 = 2,52 jam,

Va = 4,6x10-24 cm2.

- Mn-58 berasal dari Fe-58 0,33 gram dalam kelongsong 55-304 dan t1/2 = 65,3 detik dan Us = 13,3x10-24 cm2. - Mn-56 berasal dari Fe-56 104,61 gram dalam kelongsong

55-304 dan t1/2 = 2,579 jam dan ~ = 13,3x10-24 cm2• - Al-30 berasal dari 5i-30 0,05 gram dalam kelongsong

55-304 dan t1/2 = 3,6 detik dan Ds = 0,23x10-24 cm2. b. 4 isotope produk korosi Al-1100F seperti

Cu-67 berasal dari Zn-57 0,003 gram dalam kelongsong Al-1100F dan t1/2 = 2,58 hari dan Va = 3,8x10-24 cm2. Zn-69 berasal dari Zn-68 0,01 gram dalam kelongsong Al-1100F dan t1/2 = 55,6 menit dan Va = 1 ,1x10-24 cm2.

Cu-66 berasal dari Cu-65 0,05 gram dalam kelongsong Al-1100F dan t1/2 = 5,10 men it dan ~ = 3,8x10-24 cm2• - Zn-65 berasal dari Zn-64 0,04 gram dalam kelongsong

Al-1100F dan t1/2 = 22,4 jam dan Va = 1 ,1x10-24 cm2.

Kecuali beberapa produk korosi yang didapatkan pada analisis radiometris juga ada isotope-isotope yang lain seperti Pb-214, La-143, La-142, Lb-90 dan Th-133, dimana Isotope-isotope diduga dari paparan-paparan yang melekat pada permukaan bahan bakar ketika bahan bakar akan dimasukkan dalam teras reaktor.

Isotope produk korosi dari 55-304 yang dihasilkan adalah untuk waktu para pendek yaitu antara 3,6 detik sampai dengan 2,57 jam hal ini sesuai dengan waktu operasi hanya 4 jam pada daya 100 kW at au pada fluks neutron 1x1012 n/cm2 detik.

(10)

Akan tetapi untuk isotope produk korosi dari Al-1100F ada yang waktu paronya 2,50 hari yaitu Zn-67, hal ini mengingat

bahan bakar type 102 yang kelongsongnya berasal dari Al-1100F sudah beroperasi ~ 20 tahun sehingga wajar kalau hal itu diketemukan pad a identifikasi produk korosi.

Isotope-isotope produk korosi yang lain yang belum diketemukan karena fasilitas pengambilan cuplikan air yang belum sempurna yaitu terutama belum semua isotope hasil korosi dapat larut dengan jalan pemompaan air dengan debit 1000 liter/menit dan dengan penambahan debit air serta lama operasi diwaktu penelitian mendatang diharapkan semua isotope produk korosi yang ada dapat di identifikasi semua.

IV. KESIMPULAN

Dengan operasi reaktor selama 4 jam dan daya 100 kw maka didapatkan isotope produk korosi dari 55-304 seperti :

Mn-57, Ni-65, Mn-58, Mn-56 dan Al-30.

Dan Al-1100F seperti : Cu-67, Zn-69, Cu-66 dan Zn-65.

Dari hazil tersebut dapat dikatakan bahwa kelongsong bahan bakar mengalami proses korosi dan karena tidak didapatkan isotope hasil fisi yang larut dalam air seperti Cs-137 maka bahan bakar tidak bocor berarti bahan bakar aman pada kondisi operasi 100 kW.

(11)

"

DAFTAR PUSTAKA

1. WISNU SUSETYO, "Spectrometer

,

Gamma",Diklat Instrumentasi

( 1984 ) •

2. PUDJIYANTO. MS. dkk, "Kalibrasi effisiensi dan Energi Detektor Hp-Ge".

3. GUNANJAR, "Kimia Zat Pendingin",Diklat Operator Reaktor Pusdiklat BAT AN, 29 Agustus - 5 Noperober 1966, Yogyakarta. 4. WISNU SUSETYO ~Kimia Zat Pendingin ", Diklat Supervisor

Reaktor Pusdiklat BAT AN, 29 Agustus - 5 Oktober 1984, Yogyakarta.

5. HARJOTO DJOJOSUBROTO dkk, "Pentingnya Kualitas Air Tangki Reaktor ",Lokakarya Reaktor TRIGA Bandung Menuju 20 Tahun Beroperasi, 5 Februari 1985.

6. J.B. HERSUBENO, "Pemeriksaan Pasca Irradiasi Elemen Bakar TRIGA II Bandung didalam Hot cell", Seminar Teknologi Reaktor + PLTN, Bandung September 1986.

7. Y.Koine et All, "Wat.er Chemistry and Corrosion Problems in Nuclear Power Plant",Procedings of a Symposium,Viena, 22-26 Nopember 1982.

8. W.J. Small et All,"Long-lired Circulating Activity in the Army Package Power Reactor",August 28, 1957. Schenectady, New York.

9. \-1. E. Ruther, "Corrosion Experiments With 2s Aluminium at

2000

t ...

Argonne Naticnal Laboratory, March 1956.

10. W.S. Brown et All, "Corrosion Product Activity in the Primary System of the Army Package Power Reactor

Schenectady New York, April 15, 1959

11. A.L. MEDIN, •• Literatur Survey for Activity Build-up on Reactor Primary System Components". Schencetady New York January 15, 1958

12. BJ. THAMER et All, •• Corrosion of Reactor 1'1aterials " Procedings of the Conference on Corrosion of Reactor Materials held by the IAEA, Austria 4 - 8 June 1962.

(12)

-~- Gamb~ 1 . Basil 8llalisis radiometris

l'm-

57 ~ Cu-67 :Pb-214 Zn-69 ( Ni-65 ( 1,61 m, 122 keY )

2,58

j,

185

keY )

deret Ra-226,295 keY)

55~6-

m; 319 keY )

2,52 j, 366 keY)

Gambar 2

_fm-58

_(65,3 _{C, 459} _keY) Th-233(22,4 m, 670 keY)

(13)

Gambar 3 :

cu-66 (

5,10 m, 1039 keY )

Zn-65 (244

h, 1115 keY )

(14)

Gambar 5 : ¥m-56 ( 2,579

j,

1811 keY)

La-143(14,3

m, 1949 keY)

(15)

-

---

...

-Gambar

7 :

Rb - 90 ( 2,55 m , 2806 keY)

La-142

(1,542

j,

2972 keY)

(16)

POMPA IN

JEMBATAN

KOTAK RESIN

----,r----TANGKt

ftE AKT~ _

It

PE'U.4UKAAN AIR

t

II

::::.J-- ::. T AHGKI REAKTOR

i

~ENTRAl TI •••BlE -"

-"

BAiANG KENDAll FASlUiAS JRADlA!iI KtSI ATAS DETEKTORKOTAK JONISASI L£KUKAH TEMPAT ••••~rn\S ~AJt

1>I.ITlIB (lAZY SUSAton

taSI -BAWAH

--"r ,.'

'0..-/', '•••••

ALiRAH PERCOBAAH JDENTIVIKASI HA511. KOR051 «El.ONG5ONG BAHAN BAKAR REAKTOR KARTIHI

DETEKiOR

f<OTAK FISI

(17)

TABEL I. BEBERAPA KEMUNGKlNAN HASlL KOROSl DARl KELONGSONG BAHAN BAKAR TYPE 104 DALAn TERAS REAKTOR (TYPE KELONGSONG SS - 304).

A. Dari hasil;reaksi (n, ~)

5PE5IFIKA5I 55-3041 IntilKelimpahanl Intil Waktu ---1

Energi /

Unsur 1Prosentase 1Indukl ( %) 1Has i11 paro ( Kev )

Carbon I 0,08 I C12 1 98,89 1 C13 I stabill tidak ada

I

C13

I

1,11 1 C14

I

5730 tl tdk. ada/ ---1---1---1---1---1---1---Manga- 1 2,0 1 Mn551 100 I Mn5612,579 jI2112,8(10~; nese

I

1 1 11810,7(,20); 1

I

1

I

1846,9(70), ---1---1---1---1---1---1---Phospho I I 1 1 1 I rus I 0,045 I p31 I 100 I p32 114,26 hltidakada ---1---1---1---1---1---5ulfur 1 0,030 1 532 1 95,02 1

533

i stabill tidak ada

I

S33

I

0,75

I

534

I

stabill tidak ada

I 1 534 1 4,21 I 535 I 87,5

hi

tidak ada /

I 1 536 1 0 ,017 I 537 I 5, 05 m I 31 03 ; ---1---1---1---1---1---1---5ilicon I 1 ,0 1 5i281 95,02 I 5i291 stablll tidak ada

1 5i291 4,67 1 5i301 stabill tidak ada

I

Si30

I

3,10 1 5i31

I

2,62 j

I

1266

---1---1---1---1---1---1---Chromi-I 18 - 20 I Cr501 4,35 I Cr51 127,70 jl 320,0 (100)

urn I I Cr521 83,79 1 Cr531 3,55 Inl tidak ada

1 Cr531 9,50 1 Cr541 stabilj tldak ada

1 I Cr541 2,36 I Cr551 stabill tidak ada

(18)

---1---1---1---1---1---1---Nickel

I

8 - 12

I

Ni5el

68,3

I

Ni5917,5x104jl

tidak

ada

I Ni601

26,1

1

Ni611stabil

Itidak

ada

I

Ni61

I

1 ,12

I

Ni621 stabil

I

tidak

ada

I Ni621

3,59

I Ni631

100 t

1

tidak

ada

I

Ni641

0,91

I

Ni651

2,52

j

I

366,5(10);

I 1 I 'I

11115,4(30);

1 I

I

1 I

11481,7(50),

---1---1---1---1---1---1---Iron

I

sisanya

I

Fe54

I

5,8

1 Fe551 2,7

t

I

tidak

ada

1 1

Fe56

1

91,8

I

Fe571 stabi

1 1 tidak

ada

I I

Fe571

2,15

1 Fe5el

stabil

1 tidak

ada

I

Fe5el

0,29

1 Fe591 45,1

h 1192,5(2);

1

1 1 1 1

11098,6(50);

I

1

1 I

11291 ,5( 40) •

B. Dari hasil reaksi (n,

p)

SPESIFIKASI SS-3041

Inti

I

Keliropahan

I

Intil

Waktu

---1

Energi/

Unsur

IProsentaselIndukl

( 7.)

1

Hasill

paro

(Kev)

Carbon

1 0,08

1

C12 1

98,89

1 B12 120,2x10-3dI4439;

I 1

C13

1

1,11

I

B13 117,4x10-3dI3684.

---1---1---1---1---1---1---Manga-

I

2,0

1

Mn55

I

100

I

Cr55

I

3 ,55 ro

11528

nesel

1

I

---1---1---1---1---1---1---Phospho 1

0,045

I

p31

1 100

1 Si3212,62

j

11266,2

rus I

I I I 1 I (

1 00 )

---1---1---1---1---1---1---Sulfur

I

0,030

I

S32

1

95,02

I

p32

I

14,26

h

Itdk.

ada

1 1 S33

I

0,75

I

p33

I

25,3

h

Itdk~

ada

(19)

I C' .=U=" r

I _1- - I o ,0"17 I p.3oS I 5,5 d 13290 ---I---I---I---I---i--~---I---Siliconl1,0 I 5i281 95,02 1 A1281 2,41 m 11778,9

I I 1 I I (100)

I 5i291 4,67 1 A1291 6,56 m 11273,3

1

I

1

I

(100)

I 5i301 3,10 I A1301 3,60 d 11779

Chromi-ICr501V501"1.1011tI4,3518 - 20I Itidak Qda 1 I Cr521 83,791 V521 3,75 .m1143"'f,4 1 I I (100) Cr531 9,50 1 V531 ,61 .m 11006 ;I 1 1 11289. Cr641 2,36 I V54149,8 .m835; I 1 I 1 989; I I 12259. Nickel I 8 - 12 I I I

I

N i61

I

1 ,12

I

C061

I

1,65

j

1 I Ni621 3,59 I C062113,50.m 1 I I I I 1,50 .m 1 I Ni641 0,91 I C064 I 0,30 s Ni581 68,3 Ni601

26,1

C058170,8

h

9,2

j

C0601 5,27

t

---1---1---1---1---1---1---Iron 1 sisanya I Fe541 5,8 1 Mn541312,21 h I

I I Fe56 I 91,8 I Mn661 2,579

j

11810,7; 1 1 1 1 I 12113; 1

I

1 1

I

846,9 1 I Fe571 2,15 I Mn571 1,61 .m 1 I Fe581 0,29 I Mn681 65,3 d 1 1 I 1 1

3,0

d

(20)

TABEL II • BEBERAPA KEMUNGKIHAN TERJADIHYA HASIL KOROSI DARl KELONGSONG BAHAN DAKAR TYPE 102 DAN BAHAN STRUKTUR LAIN DALAH TERAS REAKTOR (TYPE AL-11DOF).

A. Dari hasil reaksi (n,(()

---SPE5IFIKA51 Al-1100FI Inti IKelimpahanl Inti

---1

Unsur _{IProsentaselInduk} ₍ _7.) _IHasil

Waktu IEnergi/

I

paro I (KeV)

---Silicon I 1,0

I

Si28 I 92,23

I

5i29

I

stabilltdk.ada

Si29 I 4,67 I 5i30 1 stabilltdk.ada

5i30

I 3,10 I

5i31

I 2,62

j

11266,2

1 I I I I I (100)

---1---1---1---1---1---1---I ron

I

1 ,0

i

Fe5<4

I

5,8

I

Fe55

I

2,7

j

I

tdk. ada

Fe56 I 91,8 I Fe57 I stabilltdk.ada

re57

I 2,15

I

Fe58

I stabill

ra58

1 0,29 I Fe59 I 45,1 h11099;

I I I I I 11292.

---I---I---I---I---I---j---Cuprum

I

0,05-0,2 I CU63 I 69,2 I Cu6<4 112,7

j

11345,5

I

1 I

I

1(100)

I

CU65

I

30,8

I

CU66 I 5,10 ro11039,0

I I 1 I I 1(100) ---I---!---I---I---I---I---Manganese I 0,05 I Mn55 1 100

I

Mn56 12,579

j

I

847; 11811 ; 12113. ---Zink _{0,1 0} Zn6<4 48,63 27,9

Zn65

124~,O h!1115,4 1(100)

Zn67

I stabilltdk.ada

(21)

1 Zn68 I stabilltdk.ada 1 Zn69 114,0

j

1 574 1 155,6 ro I 319 1 Zn71 1 3,94

j

1386;487; I I 1 .620. I 1 2,5 ro 1512;910; I 1 I 1 I 1390. ---1---1---1---1---1---1

Alrouniuro 1 sisanya 1 A127 1 100 1 A128 12,241 rol1779

Zn67

Zn68

Zn70

4,1

18,8 0,62

---B. Dar~ hasil reaksi (n, p)_

.---SPESIFIKASI Al-1100FI Inti 1Keliropahan1 Inti ---1

Waktu 1Energi

Unsur _{IProsentaselInduk} ₍ _%) _IHasil _para

_1/(

_Kev)

---~---1 A---~---128 12,241 ro 11779 1 A129 16,56 ro 11273; 1 1 12426; 1 I 12028. 1 A130 13,60 d 12235; 1 1 11263 ; 1 1 1

I

13498. ---1---1---1---1---1---1 Iron 1 1,0 I Fe54 1 5,8 I Mn54 1312,21 hl835 1 I Fe56 1 91,8 1 Mn56 12,579

j

1847; I 1 1 1 1 1181 1; 1 1 1 I 1 12113 1 1 Fe57 1 2,15 1 Mn57 11,61 ro 114;122; 1 I 1 1 1 1692. 1 1 Fe58 I 0,29 1 Mn58 165 ,3d 1811; 1 1

I

I 11323 ; 1 I 1 1 I 1459 Silicon

_{1 ,0}

Si28

Si29

Si30 92,23 4,67 3,10

(22)

---1---1---1---1---1---1---Cuprum 1 0,05-0,2 I CU63 I 69,2 I Ni63 1100

t

Itdk.ada

1

CU65

1 30,8 I

Ni65

I 2,52j ---Manganese I 0,05 I Mn55 1 100 1 Cr55 I 3,55 ro 11528

--~~~-~~~~---ZinkZn64CU6448,630,10I112,7I 111346_I j I 1 1 I I 1 I Zn66CU6627,9_II I 5,10 roI1 039 ; I I I I I 1834. 1 I Zn67CU674,1II I 2,58 h11 85; 93 ; I 1 1 I I 191 • I 1 Zn6SCu6S3,7518,8II ro11077I I 1 1 I 131 d I1 077 ; 1 1 I 1 I 11261 • I 1 Zn70Cu701885;0,621146dI I I I 1 I 1902; 1 I 1 1 1 11252 1 1 I I I 5₁₈₈₅d

~~~--~-~--~---Alrounium sisanya A127 100 Mg27 9,46 ro 1844;

110i4.

(23)

---~---TABEL III •. BEBERAPA KEMUNGKINAN TERJADINYA HASIL AKTIVASI DENGAN AIR PENDINGIN PRIMER REAKTOR KARTINI.

A. Dengan reaksi (n, ~ ) Nuklida induk Keliropahan ( 7. ) Nuklida hasil

t

1/2

Energi ( Kev )

---~---H2

016 01'7

018

0,015 99,759 0,037 0,204 HE! 01'7

018

019 12,26

t

stabil stabil

29 d

tidak ada stabil stabil o ,1 9 ; 1 , 37 ;

1 ,1 0

B. Dengan reaksi (n, p) Nuklida induk Keliropahan ( 7. ) Nuklida hasil

t

1/2

Energi ( Kev ) ---H2

016

017

018

0,015 99,759 0,037 C,204 tidak ad a N16 N1'7 tidak ada tidak ada

7,4

d

4,4

d

tidak ada tidak ada 6,13;7,10; 2,7 tidak ada tidak ada

(24)

PRIMER REAKTOR KARTIHI.

Nuklida Kelimpahan Reaksi yang Cross section t1/2 Energi

induk (

% )

terjadi (barns) (Kev)

----~--~---Na24 100 Na23( n ;()Na2415 j 0,53 2,75; Ne23 100 Na23(n,p)Ne2340

-d0,44; 1 ,65 Na25 10 ,1 l"Ig25(60 n,p )Na25

-d

0,98; 0,58 0,38 Mg27 11 ,1 Mg26(n,}t1g279,5m0,03 0,84; 1 ,02 0,18 p32 100 p31 (n, ) p32 adatdk.14,5h0,20 5i31 100 p31 Cn,p)5i311 ,262,62j

-p33 0,75 533 Cn,p)25p33

-h

tdk.ada 535 4,2 534 (n ,-y>87

535

0,26 h tdk.ada p34 4,2 5,94 (n,p)2,1 ;4,012,4dp34

-C136 75,5 C135( n, y>C1364,4 3,1x105t tidak ada C138 24,47 C137( n, ~C138 0,5637,3m 2,1;4,0 Ca41 96,9 Ca40(

n,

y>Ca410,2 1 ,1x105ttidak ada K42 0,64 Ca42Cn,p)1 ,5 ;0 ,3212,5j K42

(25)

-

---.---

---I ---Inti

Hasi 1 : cp 900

5

I E·fi si ensi

:

Yi el d

:

Dps

: BerasC\.l : .:::eli mpahan:

Proses

:---.---.---_._---:

1'1n-57

:

4058

:

0,105

:

0,095:

501:

S8-304:

2,15

: Fe5'7(n,p)Mn:'37

:---:

:

Cu-67

:

2310

:

0,079

I

0,467:

69 I AI-II00FI

4,1

: Zn67(n,p)Cu67

:

.-.---.---~---:

Pb--:2l4

:

1055

:

0,038

:

0, 1.92

I

160 -.---

..---.---.---.---.---.---.---_.-: Zn--t,9 Ni

-t~,5

1443

836 0,030

0,0:21

0,001

0,046

53330

963 I Al-1100F:

: 88-304

18,8

0,91

Zn6'" (n, '0')Zn6r,,> : Ni64(n,o)Ni65 I ,----...---.---.---.---.---.---1

:

t·'1n-58

I

113 :

0,020

:

0,214:

28 158--304

I

0,29

: Fe~"!HiI(n,p)t'1n~H:J:

:---.---.---:

Th-:233

:

570 I

0,018

:

0,003

:

11666

.---.---.---.---.---.---.----.--._-:

Cu-66

733

_0,016

_0,08 633 . : Al -11 OOF I

_30,8

: Cu6l'.5(n,o)Cu66

\J1

&

. I

--.--.--.---.---.-.---

...

--.----I

Zn-t~.5 :

71.159 I

0,015

:

0,507

:

10396

: Al-1100F:

48,6

: Zn64(n,'t)Zn6~:'J

---.---.---.---.---.---.---: ".Jj __L'5 I 1

nn:"!:

'nn

1'") I

n

'?<;c:; I <;04 I C:;C--<;04 I 0 01 I Ni 64

(n

..,(')t·h6~" I '". LJ, I .... _ ._ I _ ., _ . .L. I _ .,.1. __ , •••• I ._ / I '-\oJ __ I _ .,I . I ., () , I I 1---·-·"---·---.---'-'--1

:

t'1n-.56

::2451. 9

:

0 , 0 1.1

:

0 , 272:

9 10:

-

:

:---_._---.---.---.---_ .._--: f • _ I

L.0--14~3

6~30

0,010

:

-

:

-

:

-.--..----.--- ...---.---_.-: : ()l

-::;::0

:

4442

:

0 ~095

:

0,

65~S

I

79:

55-304:

~3,10

: 5i

."3<:>

(n ~p) (.)1

30 : .. _. . ._. .. _.h . . :

:

nb-90

:

663 :

0,090

:

-

:

-

:

-

I

-

:

-.

:

:---_

.._._---_. __.._---~--_._--_._----_._---~---:

La"-'142

7070~)

0,080

0,033

29757

(26)

1 •

Dalam isotop yang dihasilkan oleh korosi terdapat Th-233 dari mana itu, apakah mungkin kelongsong mengeluarkan Th-233.

Jawaban

Tidak mungkin, pr imer (cHam)

2. A. Syaukat

keroungkinan berasal dari pending in

Bagaimana pengaruh korosi sistem primer dan struktur reaktor lainnya dapat dieliminer

?

Jawaban

bahan

Secara teoritis seroua unsur-unsu~ yang terkandung dalam air primer telah disajikan Cterlampir) termasuk kemung-kinan isotop-isotop yang timbul jadi dalam prakteknya juga terbukti bahwa unsur-unsur tersebut bisa dipisah-pisahkan/di identifikasikan.

3. Made B.

a. Bagaimana menentukan spesifikasi bahan kelongsong untuk be~bagai bahan bakar

(27)

a.

Spesifikasi kelongsong diperoleh dari General Atomic

b.

Sebenarnya lebih baik bahan kelongsong (bahan bakar) yang dimuatkan dalam teras, terdiri dari jenis yang sarna, agar mudah perlakuanya.