Prosiding Seminar Teknologi Pengamanan Bahan Nuklir ke-5 Jakarta. 29 September 2004
ISSN: 1412 -2812
PROGRAM KUALIFIKASI BAHAN BAKAR MAJU U-MO/AL 2003-2006 MENYONGSONG BERAKHIRNY A PENERIMAAN U.SA AKAN BAHAN
BAKAR BEKAS REAKTOR RISET ASING Su wardi
Pusbang Teknologi Bahan Bakar Nuklir dan Daur Ulang (P2TBDU)
ABSTRAK
PROGRAM KUALIFIKASI BAHAN BAKAR MAJu U-MojAL 2003-2006 MENYONGSONG BERAKHIRNYA PENERIMAAN USA AKAN Bahan Bakar Bekas Reaktor Riset Asing. Makalah ini menyajikan program dan pencapaian oleh negara industri dalam usaha menggantikan HEU bahan bakar sangat rawan proliferasi menjadi LEU pada program reaktor riset. B3R2 LE U-Mo dispersi ditargetkan dapat menggantikan bahan bakar HEU dan LEU Silisida.
Pengembangan proses ulang B3R2 (Bahan Bakar Bekas Reaktor Riset) dari U-Mo oleh Prancis menyediakan altematif solusi masalah daur akhir LE U-Mo. KAERI telah berhasil uji radiasi dan UPI pertama terdiri dari 10 batang ukuran penuh higgga mencapai 26 FPD, daya linear 107 W jcm. Hasil eksperimen telah dimanfaatkan dalam membuat disain baru elemen bakar. Disain dan fabrikasi elemen uji generasi dua telah dilakukan dan radiasi sedang berjalan untuk target selesai akhir 2004. Prancis telah menyelesaikan radiasi dan uji pasca iradiasi 3 elemen tipe pelat skala penuh yang difabrikasi dengan teknik maju. Iradiasi mencapai puncak bumup 67.5% dengan daya linear 136 W jcm2 dan suhu kelongsong 72 °C, akumulasi 241 FPD. Uji radiasi Grup UMo Prancis pada 3 pelat utuh elemen bakar U-Mo 7 -9% Mo menunjukkan perilaku yang sangat baik.
Pemodelan yang telah dikembangkan oleh ANL, Grup UMo Prancis, dan Argentina telah menjadikannya piranti yang berguna dalam memahami perilaku iradiasi U-Mo. Amerika mengembangkan bahan bakar U-Mo monolitik dengan teknik baru, semen tara KAERI mengembangkan pembuatan foil U-Mo dengan teknik maju. Program kualifikasi elemen bakar skala penuh dari negara industri dibuat sesuai dengan kondisi negara masing- masing agar uji radiasi hingga bumup 50 dan 70% dan UPI selesai pada 2005-2006.
Prancis tampak terdepan dalam fabrikasi EB tipe pelat, proses ulang B2NR2 U-Mo, uji radiasi dan UPI. Korea maju pada disain dan fabrikasi, serbuk U-Mo dan elemen bakar tipe batang serta uji radiasi dan UPI. Argentina mengembangkan proses HMD, fabrikasi elemen bakar tipe pelat dan modelisasi. Tiga tahun kedepan kegiatan kualifikasi didominasi iradiasi hingga derajat bakar 50 dan 70 atau 80% dan UPI sangat intensif dan ektensif. Apabila hasilnya sesuai harapan maka bahan bakar U-Mo yang mudah diproses ulang siap menggantikan LEU silisida dan HEU, serta satu altematif pengganti program penerimaan B3R2A Amerika Serikat yang berakhir.~
Kata kunci: kualifikasi, lisensi, daur akhir, bahan bakar densitas tinggi, V-MolAl ABSTRACT
2003-2006 QUAUFICATION PROGRAM OF ADVANCED RESEARCH REACTOR FuEL U-Mo/AL FOR ANTICIPATION TO THE TERMINATION OF USA FRRSNF ACCEPTANCE. The paper presents the most important development in industrial countries for replacement of HEU a top security nuclear material to LEU in research reactor. French development process of U- Mo spent fuel reprocessing give alternative solution on back-end cycle. U-Mo dispersion fuel. which is potential to be loaded as high as 9 g-U/cm3. is candidate for substitution of LEU silicide and all HEU fuel. KAERI has finished a PIE of first full sized fuel rod of V-Mo.
which is irradiated to 26 FPD. 'Nith 107 W /cm maximum power generation. The PIE results have been incorporate to the new fuel designs of second generation. The 2nd generation test fuel has been fabricated and loaded in to HANARO reactor. The irradiation is planned to finish in the end of 2004. The French U-Mo Group program has already produced significant technical issues based on the fabrication of full sized fuel plates and various irradiation experiments. The irradiation of first 3 full-sized fuel plates of U-Mo with 7 -9% Mo and density upto 8 gU/cm3 reached 67.5% bumup. The PIE of the fuel irradiated with power of 136 W/cm2 and cladding temperature of 72 oC shows a good
73
Program Kuo/ifikosi Bohon Bokor Moju U-Mo/A/2003-2006 Menyongsong Berokhimyo ISSN: 1412 -2812
~on USA okon Bohon Bokor Bekos Reoktor Riset Asing, Suwordi, 73-83
performance. U-Mo fuel plate modeling using code developed by ANL-French group and Argentine shows a good comparison to the experimental results. USA is developing process fabrication of monolithic U-Mo fuel. KAERI developing a new process for U and U- Mo foil production. Qualification program of full-sized U-Mo of developer country is planned according to conditions of each country to achieved 50% and 70% bumup and PIE will finish in 2005-2006. France is advanced in plate type fuel fabrication and U-Mo reprocessing beside of irradiation testing and PIE. Korea is advanced in rod type fuel design -fabrication, U-Mo atomization and foil and U-Mo monolithic tube. Argentine is developing HMD for U-Mo powder, U-Mo modeling and fuel plate fabrication. For present 3 year the qualification activities will be dominated by irradiation of full-sized fuel to reach bumup to 50% and 70% and related PIE. If this program results as hoped, the U- Mo fuel which is reprocessable will ready for LEU Silicide and all HEU fuel and an alternative for termination of FRRSNF acceptance program.
Key words: qualification, license, very high-density fuel, V-MolAl, back-end cycle
PENDAHULUAN
Uranium pengayaan tinggi (HEU=Highly Enriched Uranium) dengan
> 90% U-235 masih digunakan pada sebagian reaktor riset oleh karena tidak dapat diganti dengan bahan bakar pengayaan rendah (LEU=Low Enriched Uranium) jenis silisida terkualifikasi.
HEU terebut merupakan satu bahan yang sangat rawan proliferasi, ddisalahgunakan sebagai senjata, born nuklir, sehingga usaha dunia giat
dilakukan untuk dapat
menggantikannya dengan LEU. Untuk rektor kineIja tinggi itu diperlukan bahan bakar LEU dengan angka muat hingga 8 -9 g-Ujml. Densitas setinggi itu akan dapat dipenuhi oleh bahan bakar densitas sangat tinggi. Dari segi ketahanan terhadap iradiasi, penelitian pemilihan jenis bahan bakar telah menghasilkan kandidat bahan bakar paduan V-Mo. Pengembangan U-Mo untuk bahan bakar telah dilakukan secara intensif mulai pada dekade 90.
Pembuatan serbuk dilakukan dengan beberapa metoda yaitu grinding- penggerindaaan, masining-milling, atomisasi, hydriding-dehydriding, dan Hydriding-Mechanical-Dehydriding (HMD) [1, 2J. Pelat elemen bakar dari ukuran kecil, nano, mini, kecil, telah diproduksi hingga 8 g-Ujcm3 dan dilakukan uji di luar dan di dalam reaktor. Hasil pengujian iradiasi menunjukkan ketahanan iradiasi yang memuaskan sebagaimana bahan bakar U3Si2 [lJ.
Pembuatan prototipe elemen bakar skala penuh dan berkas elemen bakar telah dilakukan baik untuk tipe plat maupun
rod dengan densitas an tara 6 -8 g- U/cm3 [3]. Uji iradiasi telah dan sedang dilaksanakan, sebagian hingga mencapai batas kemampuan. Sampai dengan maret 2003, pengembangan U-Mo untuk bahar. bakar dispersi hingga 8-9 g-
U / cm3 terlaksana sesuai dengan jadwal untuk mencapai lisensi menjelang berakhirnya kebijakan penerimaan kembali elemen bakar bekas oleh USA yaitu pada maret 2006 [4, 5]. Program pengembangan dan kemajuannya selayaknya diikuti oleh Batan mengingat penyelesaian ujung belakang daur U3Sb.
Kualifikasi berada pad a ujung akhir kegiatan eksperimental dalam pengembangan teknologi, untuk memenuhi regulasi dalam mendapatkan lisensi. Kualifikasi bahan bakar reaktor adalah kegiatan mengumpulan data dan informasi yang diperlukan bagi instansi yang berwenang menerbikan ijin pemanfaatan, lisensi, bahan bakar tersebut pada suatu reaktor [4].
Kualifikasi perlu dipantau mengingat kesuksesannya akan terkait dengan daur bahan bakar reaktor riset, yaitu berakhirnya program penerimaan bahan bakar nukIir bekas reaktor riset aging (B2NBR2A atau FRRSNF = Foreign Research Reactor Spent Nuclear Fueij oleh USA dan dioperasikannya pengolahan bahan bakar bekas reaktor riset jenis U-Mo oleh perusahaan Prancis. Digunakan sebagai acuan dalam mengevaluasi program Batan dalam daur bahan bakar reaktor risetnya.
Reaktor Riset & Uji kinerja tinggi merupakan sekitar 10% total seluruh
Prosiding Seminar Teknologi Pengamanan Bohan Nuklir ke-5 Jakarta. 29 September 2004
ISSN: 1412 -2812
METODOLOGI
Penerapan pendekatan yang telah berhasil dalam kualifikasi bahan bakar UaSi2 akan diterapkan lagi untuk kualifikasi bahan U-Mo. Pendekatan ini telah disepakati secara internasional [1, 3, 7] dan telah dikonfirmasi ulang pada bulan Nopember 2002 oleh panel khusus regulator reaktor riset selama menghadiri pertemuan internasional RERTR di Bariloche, Argentina. Tipe-tipe data yang harus dimasukkan dalam laporan kualifikasi telah ditulis dalam daftar pada acuan [7]. Program RERTR Rusia juga akan mendapatkan data
seperti itu.
Proses kualifikasi untuk bahan bakar tipe pelat didasarkan pada pengembangan proses industrial dan spesifikasi yang mencukupi untuk produksi partikel U-Mo dan pelat bahan bakar, mendapatkan data dasar dari pengujian di luar dan di dalam reaktor uji book ukuran miniatur maupun skala penuh, konfirmasi kemampuan diproses ulang bahan bakar bekasnya, mendapatkan pemahaman menyeluruh tentang perilaku bahan bakar U-Mo dalam kondisi operasi, pengembangan model untuk membantu pemahaman dan untuk prediksi perilaku iradiasi, serta konfirmasi perilaku iradiasi melalui iradiasi ukuran skala penuh pada kondisi normal. Iradiasi pada elemen bakar berskala penuh akan memberikan bukti statistik dengan iradiasi banyak pelat clemen bakar dan membuktikan kemampuan fabrikator dalam memroduksi pelat dan clemen bakar yang memenuhi syarat dengan menggunakan proses berskala industri [5, 8].
dunia tidak dapat digantikan dengan bahan bakar dispersi jenis silisida LEU, karena membutuhkan bahan bakar LEU dengan densitas 9 gU/cm3, sementara silisida LEU terbatas pada 6 gU/cm3 [6].
Kebutuhan sekitar 10% reaktor ini melebihi 10% total konsumsi U235.
Kesulitan yang dihadapi dari sebagian besar pengguna reaktor riset / uji her silisida LEU adalah pada ujung belakang daur bahan bakar, yalah pengelolaan bahan bakar bekas reaktor riset. Sementara itu USA juga telah menetapkan untuk mengakhiri kebijakan penerimaan bahan bakar bekas reaktor riset aging (B2NR2A) tahun 2006 [1, 3].
Kualifikasi bahan bakar U-Mo/ Al dilakukan dengan mengambil pengalaman kualifikasi bahan bakar silisida disertai penyesuaian yang diperlukan [7]. Tinjauan kemajuannya dilakukan dengan melalui studi pustaka.
Acuan utama adalah pertemuan- pertemuan RERTR (Reduced Enrichment for Research and Testing Reactory clan pertemuan-pertemuan RRFM (Reactor Research Fuel Management), ditambah dengan jurnal bahan bakar nuklir clan informasi umum di internet, pustaka digital baik paten maupun non-paten.
Dalam makalah ini dibahas kemajuan pengembangan bahan bakar khususnya kualifikasi yang menekankan daur fabrikasi bahan bakar namun tidak terlepas dari iradiasi dalam teras clan pengelolaan bahan bakar bekas. Dengan mengikuti perkembangan teknologi bahan bakar reaktor riset tahan proliferasi ini diharapkan kita dapat memperoleh bahan pertimbangan dalam menentukan program pengembangan daur bahan bakar nuklir, khususnya dengan kebijaksanaan B2NR2A USA,
seperti misalnya perlu tidaknya penyiapan studi konversi teras reaktor Siwabessy (RSG) dengan bahan bakar U- Mo berbagai densitas untuk mendapatkan kinerja optimal, mengkaji
atau mengembangkan pengelolaan bahan bakar bekas hila tidak diekspor
kembali, atau memproses ulang, mengkaji opsi memproduksi sendiri melalui pengembangan sendiri atau kerjasama atau impor elemen bakar U- Mo.
Biasanya masing-masing tipe elemen bakar diambil sampel elemen bakar untuk uji iradiasi hingga bumup tinggi, 70-80% bumup rerata, guna membuktikan bahwa masih ada cukup ruang atau spasi iradiasi di atas bumup yang secara normal dicapai dalam reaktor untuk sampai pada batas ambang batas aman bagi keselamatan.
Tahap satu dan dua yaitu kualifikasi serbuk dan daging bahan bakar perlu dilalui untuk tahap berikut yaitu uji iradiasi dan uji pasca iradiasi.
Tahap uji radiasi dan uji pasca iradiasi (UPI atau PIE / Post Irradiation Examination) melalui subtahapan pelat
75
Angka Muat U, gjmL
Q'
220E
~
"-
'l;o~'-
u b:) 0t:
-
uraE
~Q)
200
180
160
140
120 100 80 60
1 2 3 4 5 6 1 B
Gambar 1. Konduktivitas Paduan Bahan Bakar Segar Dispersi U-x%MofAI dan U3Si f AI Fungsi Muatan U pada 5 Temperatur [8]
Secara garis besar kondukti~tas termal seluruh data turun dengan kenaikan angka muat dari 180 :f: 20 W jmK pacta 1.4 g-Ujml menjadi 100 :f:
20 W jmK pacta 9 g-Ujml. Semua data juga menunjukkan kenaikan konduktivitas termal dengan suhu paduan, dan ini sesuai dengan teori umum konduktivitas termal logam dan paduano Untuk paremeter bahan tampak bahwa untuk bahan bakar silisida kandungan U terbatas pacta angka muat di bawah 6 gUjml.sementara batas atas untuk U-Mo sudah mencapai 9 gUjml.
Hal lain yang terbaca dari gambar adalah bahwa posisi kondukti~tas U3Si fungsi angka muat U terletak pacta bagian bawah pita rerata kondukti~tas bahan bakar dispersi fungsi angka muat.
irradiasi 50% dan pendinginannya selesai tahun 2003. Untuk iradiasi 'bumup' 70% selesai tahun akhir Triwulan-l 2004. UPI basil iradiasi 50%
bumup dilaksanakan pada paruh pertama tahun 2004 selanjutnya melakukan UPI basil iradiasi sampai
bumup 70%. Pelat skala penuh basil produksi Prancis diiradiasi mulai tahun 2004 baik untuk target bumup 50%
maupun 70%. UPI pelat elemen bakar skala penuh hingga bumup 50% akan telah dimulai pada awal 2005 setelah 3 bulan pendinginan, kemudian UPI dilanjutkan pada pelat elemen bakar yang mencapai bumup 70%.
CNEA sedang memulai program iradiasi pelat skala penuh baik yang ditargetkan mencapai derajat bakar 55%
maupun 70%. Berturut-turut akan diselsesaikan pada akhir Februari dan Agustus 2005. Laju bumup eksperimen CNEA 3.6 %/bulan, ini lebih lambat daripada eksperimen Perancis sebesar 8.3% per bulan. UPI akan dimulai pada
September 2005 dan Februari 2006 [2, 9, 11, 12J.
Program pengembangan iradiasi elemen bakar skala penuh dilakukan negara barat dalam waktu 4 tahun menjelang berakhir program penerimaan B3R2A disajikan pada Tabell [IJ.
Penelitan konduktivitas termal bahan bakar dispersi sebagai fungsi waktu dan suhu iradiasi menunjukkan semakin tinggi dan suhu dan waktu, konduktivitas termal semakin rendah.
Hal ini sesuai dengan tebal lapisan aluminida yang terbentuk dari reaksi antara matriks AI dan dispersi U naik dengan suhu dan waktu.
Selama 2003 Belgia
menyelesaikan iradiasi hingga bumup 50%. PIE dilaksanakan pada triwulan
terakhir 2003 dan hingga Februari 2004.
Prancis menyelesaikan UPI program IRIS-I. Untuk program IRIS-2
Program Kuo/ifikosi Bohan Bokor Moju U-Mo/A/2003-2006 Menyongsong Berokhimyo ISSN: 1412 -2812 Penerimoon USA okon Bohan Bokor Bekos Reoktor R;set Asing, Suwordi, 73-83-
~bell. Jadwal Ke,matan Kualifikasi U-Mo SarnDai TahuQ_2006 di Negara-Negara B~at (71
2003 2004 2005 2006
( Review Peraturan
di Prancis, Netherland maupun Argentina [11, 12].
Pembuatan dan pengujian bermacam disain elemen bakar batang, silinder berongga, campuran racun binakar sedang dilakukan di Korea Selatan [15]. Program-program RERTR dan group U-Mo Prancis telah bekerjasama untuk menghasilkan laporan pra-kualifikasi pada pertengahan 2005 dan diharapkan akan mendapatkan persetujuan ijin generik bahan bakar dengan NRC-USA dan mungkin dengan DGSNR-RF selama semester pertama 2006. Program Rusia bekerjasama dengan program RERTR, melakukan usaha seperti itu dengan tujuan kualifikasi dalam tahun 2006 untuk pengunaan dalam reaktor buatan Rusia.
Setelah 5 tahapan program uji iradiasi, Amerika Serikat merencanakan melakukan uji iradiasi pelat elemen bakar dengan densitas 6 -8 gUjml.
Pengembangan prototipe elemen bakar U-MojAl berdensitas 6-8 gUjml telah memenuhi persyaratan uji pra-iradiasi.
Pelat dan elemen bakar dibuat dengan menggunakan ~erbuk U-Mo yang diproduksi melalui 3 cara proses yang layak secara komersial. Rusia menguji bahan bakar dengan densitas antara 5-6 g-Ujcm3 yang merupakan batas proses fabrikasinya secara ekstrusi.
Data kineIja iradiasi dasar bahan bakar itu telah diperoleh, pengujian untuk pelat dan elemen bakar skala penuh sedang dilaksanakan di Prancis, pengujian elemen bakar tipe pelat ukuran penuh telah direncanakan baik
78
Program Kuo/ifikosi Bohon Bokor Moju U-Mo/A/2CO3-2006 .\IIenyongsong Berokhimyo ISSN: 1412 -2812 Penerimoon USA okon Bohon Bokor Bekos Reoktor Riset Asing, Suwordi, 73-83
Hasil UPl telah dimanfaatkan untuk validasi MAlA kode model U- MolAl yang telah dikembangan. Gambar 2 [11] menyajikan perilaku penggembungan pelat selama iradiasi diperoleh dari pemodelan dan dari UPl.
Tampak bahwa model memberi basil
cukup sesuai dengan eksperimen.
Hingga 30% bumup penggembungan masih dapat diabaikan, tetapi melewati 30% sampai 70% penggembungan relatif sebanding dengan % bumup dengan kesebandingan 0.25.
.
.t;'\f.7.I~W_J.WC
A tIM.,. ';v;W 2.3n:
. ...l'Y09K.-W Z.GYC
--MAIJ.(l..~7.Id'mJ.(.I'C
.."" ,;,
A
-A' .,' l.,t 10.
'-
..
Ii 8 ,~ 6 I; I
~ 4"
1M. ~ 2J,
~ '.
a..OJ
-2 '
~--
-,.:...~~~ ~",-- .
~=:9J!::::~U~V--T
""""""""1""""""""'"""""""""".'1"""'.'
0 10 20 30 40 50
Burnup ~)--
60 70!
Gambar 2. Penggembungan Pelat UMo7 dan UMo9 Fungsi Bumup-Eksperimen IRIS!
Mengingat kemajuan yang diperoleh dan pengalaman kualifikasi bahan bakar silisida yang digunakan sebagai acuan, maka tentunya studi konversi dari bahan bakar HEU dapat diselesaikan sebelum lisensi generik terbit, sehingga perdagangan dan inventaris HEU akan segera dapat dihapuskan setelah lisensi dan konversi diselesaikan.
Batan ataupun PT Bantek yang belum memiliki teknologi pemrosesan ulang U3Sb/ AI, maka elemen bakar bekasnya akan menjadi limbah aktivitas
tinggi (HLW) yang memerlukan pengelolaan khusus limbah tingkat tinggi. U-Mo ternyata juga memiliki prospek yang baik untuk layak diproses ulang secara komersial. Dengan perkembangan bahan bakar U-Mo seperti sekarang, kemungkinan Amerika Serikat akan menunda kebijaksanaan mengakhiri program penerimaan
FRRSNFI Mei 2006 sangat kecil. Justru program pengembangan/kualifikasi bahan bakar U-Mo telah dipercepat oleh RERTR dan KAERI, agar sebelum 2006 kualifikasi dan lisensi bahan bakar densitas 9 gU/cm3 telah dapat diperoleh.
Pacta saat ini pengembangan bahan bakar tahan proliferasi telah menghasilkan beberapa jenis bahan bakar yang telah mendapatkan lisensi penggunaan dalam reaktor riset dan uji, yang terakhir jenis silisida uranium pengayaan rendah.
Batan telah menguasai teknologi fabrikasi elemen bakar U3Si2/ Al dengan densitas 2.9 g-U/cm3, telah mendapat lisensi untuk reaktor PRSG. BATAN dan PT.Batek sedang mengembangkan elemen bakar silisida tersebut dengan densitas lebih tinggi (II]. Prospek bahan
Foreign Research Reactor Spent Nuclear Fuel
Rfl
bakar U-Mo telah dikaji prospek pemakaiannya. Penelitian awal pembuatan paduan telah dilakukan.
Permasalahan acta pacta pembuatan serbuk U-Mo yang sulit dilakukan secara industrial dengan metoda pembuatan serbuk silisida uranium karena ulet.
PRSG telah dilengkapi dengan fasilitas penyimpanan bahan bakar bekas sementara ISSF yang memiliki
1436 posisi berkas bahan bakar beserta TC [17]. Oleh karena masalah akhir daur bahan bakar terkait dengan berakhimya program FRRSNF tahun 2006 masih belum mendapatkan penyelesaian, kiranya penggunaan U-Mo yang dapat diproses ulang, dengan densitas sesuai kebutuhan, perlu dipertimbangkan.
Untuk itu perlu dilakukan monitoring atau kajian kemajuan pengembangan bahan bakar ini.
Bagi BAT AN, yang selama ini hanya mengkonsumsi sedikit bahan bakar nuklir, maka yang menjadi perhatian adalah tidak diperpanjangnya program penerimaan bahan bakar bekas reaktor riset, sehingga sudah perlu diantisipasi kebutuhan studi konversi dengan data iradiasi bahan bakar yang lebih barn, dengan penyesuaian kebutuhan tingkat muat uranium, serta dengan kemajuan penggunaan racun binakar, yang berfungsi memperpanjang usia pakai bahan bakar. Oisisi lain opsi tidak beralih ke bahan bakar U-Mo perlu
dengan penuntasan penyelesaian ujung belakang daur bahan bakar reaktor riset.
KESIMPULAN
Teknik sederhana pembuatan serbuk. dapat dilakukan dengan secara mekanik yaitu penggerindaan ingot atau lebih maju mesin lath kecepatan tinggi untuk membuat kerupuk -milling.
Metoda HMO dikembangkan oleh Argentina untuk produksi serbuk dengan lebih mudah. Indonesia telah menginstal peralatannya. Proses atomisasi dikembangkan oleh KAERI merupakan proses yang kompetitif secara industri.
Pembuatan elemen bakar. Pelat mikro, daD mini telah dibuat beberapa negara daD juga uji iradiasi. Untuk pelat sekala penuh, Prancis telah mulai membuat sejak 1999. Pada tahap awal
Prancis membuat daTi serbuk mekanik, tetapi belakangan hanya menggunakan serbuk atomisasi. Dan Argentina telah mebuatnya dari serbuk HMD dan mekanik. Korea telah membuat elemen batang rod skala penuh dangan menggunakan serbuk atomisasi yang dibuatnya. Pada tahap pertama dibuat 10 batang diameter 6.5 mm x 700 mm bentuk lingkaran silindris dengan 8 sirip pendingin arah mamanjang. Densitas bahan bakar sampai dengan 6 gUjml dan telah selesai dilakukan uji iradiasi hingga derajat bakar 16% dengan daya >
100 W jcm. Pada pengembagna lanjut dilakukan disain dan konstruksi batang elemen bakar yang lebih maju,
Uji iradiasi elemen 'full-sized' telah dilakukan oleh RK, RF dan CNEA.
Elemen bakar bentuk batang dengan densitas bahan bakar 6 gUJmL, daya >
100 W JmL dan 26 FPD dialakukan oleh RK, uji iradiasi diberhentikan pada hari ke 67 oleh karena terjadi kegagalan produksi dari salah satu elemen. RF telah selesai irrradiasi pelat eb full-size dengan puncak bu 67% dalam 241 FPD dan keempat elemen menunjukkan kinerja yang sangat baik, swelling dibawah 6%.
Uji paca iradiasi sebagai acuan utama selain uji prairadiasi serta pemahaman dan prediksi perilaku elemen bakar dan penyelesaian daur akhir dalam kualifikasi untuk mendapatkan lisensi. Interaksi matriks dan butir bahan bakar telah diteliti dengan uji pasca iradiasi. Identifikasi rasa yang terjadi dan mekanisme difusi telah dipelajari. Secara global hasil reaksi antar rasa adalah (U-Mo) Al7.
Proses Ulang yang telah dikembangkan oleh grup UMo Prancis telah menjukkan bahwa U-Mo dapat diproses ulang secar industrial.
Pemodelan yang dilakukan oleh beberapa negara maju, USA, Prancis, Argentina menunjukkan hasil yang dapat digunakan untuk pemahaman perilaku bahan bakar U-Mo densitas tingigi selama iradiasi dalam reaktor.
Penggembungan pelat elemen bakar U- Mo bermakna setelah melewati 30%
bumup besamya sebanding dengan bumup dengan kesebandingan 0,25.
Batan perlu terns memantau perkembangan bahan bakar ini dan secara lebih cermat khususnya yang
Program Kua/ifikasi Bohan Bokor Maju U-Mo/A/2003-2006 Menyongsong Berakhimya ISSN: 1412 -2812 Penerimaan USA akan Bohan Bokor Bekas Reaktor Riset Asing, Suwardi, 73-83~--"--"_..
terkait dengan kepentingan Batan seperti perkembangan proses ulang bahan bakar bekas U-Mo secara lebih rinci dan kaitannya dengan fasilitas dan biaya pengelolaaan bahan bakar bekas silisida yang mungkin masih dihasilkan oleh Batan setelah tahun 2006, Berta kemungkinan usaha agar AS membuka kembali kebijaksanaan penerimaan kembali FRRSNF.
UCAPAN TERlMAKASm
Terimakasih penulis sampaikan kepada Dr. KIM Chang-Kyu manager ARRFD-KAERI supervisi yang telah memberi fasilitas penelitian, dan kepada Direktur RCA Office yang membiayai program post-doct selama Oktober 2002 -April 2003.
Daftar NOTASI / AKRONIM
NOTASI KETERANGAN NOTASI KETERANGAN
UPI PIE
Uji Pasca lradiasi
ANL
KAERI
Argon_~ationa1 La~~tory
Post Irradiation Examination Korea Atomic Energy Risearch Institute
B2NR2 Bahan
Riset
Bakar Nuklir Reator LEU Low Enriched Uranium B2NR2A Bahan Bakar
Riset Asing-
Nuklir Reator HEU Highly Enriched Uranium
RERTR
Reduced Enrichment Reserch & Testing Reactorfor P2TBD U
Pusat Pengembangan Teknologi Bahan Bakar Nuklir daD Daur Ulang
FRRFM
Forum for Reactor ResearchFuel Management ANSTO Argentina Nuclear Sciens Technology Organisation
&
BATAN
CNEA
I Badan Tenaga Atom Nasional Commite
Agency
Nuclear Energy F- UMO-G
France U-Mo Groupe
DAFTAR PUSTAKA Reactors (RERTR) , Chicago, USA, 5-
10 Oktober, 2003
[4]. Hayes, S.L., Meyer, M.K., Hofman, G.L., dan Snelgrove, J.L., Modelling RERTR Experimental Fuel Plates Using the Plate Code, The 25th International Meeting on Reduced Enrichment for Research and Test Reactors (RERTR) , Chicago, USA, 5-
10 Oktober, 2003.
[5]. Pace, B.W., dan Gale, G.R., LEU Fuel Development Progress and
Programs, BWX Technologies, The 25th International Meeting on Reduced Enrichment for Research and Test Reactors (RERTR), Chicago,
USA, 5-10 Oktober, 2003.
[6]. Sears, D. F., dan Wang, N., Research Reactor Fuel Development at AECL,
Proc. 22nd International Meeting on RERTR, 3 -8 Oktober 2000.
[lJ. Travelli, A., Status and Progress of the RERTR Program in the Year 2003, the 25th International Meeting on Reduced Enrichment for Research and Test Reactors (RERTR), Chicago, USA, 5-10 Oktober, 2003.
[2J. Hamy, J.M., Languille, A., Guigon, B., Lemoine, P., Jarousse, C., Boyard, M., Emin, J.L., Status as of March 2002 of the UMo
Development Program, Trans. of the 6th International Topical Meeting on RRFM 2002, Ghent, Belgia, 17-20
Maret, 2002, hal. 33-39.
[3J. Messick, C., Thrower, A., and Wade, J., The United States Foreign Research Reactor Spent Nuclear Fuel Acceptance Program: Progress at the Midpoint, The 25th
International Meeting on Reduced Enrichment for Research and Test
82
[7]. Snelgrove, J.L., Lemoine, P., Adelfang, P., dan Arkhangelsky, N., Qualification and licensing of U-Mo Fuel, Transactions of the
International Topical Meeting on RRFM, Aix-en-Provence, Perancis, Maret 2003.
[8]. Park, J.M., dan Kim, Ch, K., U-Mo Qualification Program in KAERI, Proc. Intemational Meeting on RERTR, Bariloche, Argentina, 2002.
[9]. Jarousse, Ch., Lavastre, L., Grasse, M., CERCA's Experience in UMo Fuel Manufacturing, The 25th International Meeting on Reduced Enrichment for Research and Test Reactors (RERTR) , Chicago, USA, 5- 10 Oktober, 2003.
[10]. Park, J.M., Eom, J.Y., Jung, J.Y., Ko, Y.M." Joo, G.S., Lee, C.T., Kim, C.K., dan Sohn, D.S., Development of the Fabrication Technology for a HANARO Fuel Rod by the Indirect Extrusion Method, The 25th Intemational Meeting on Reduced Enrichment for Research and Test Reactors (RERTR) , Chicago, USA, 5-10 Oktober, 2003.
[11]. Hamy, J.M., Huet, F., Guigon, B., Lemoine, P., Jarousse, C., Boyard, M., dan Ernin, J.L., Status as of October 2003 of the French UMo Group Development Program, The 25th International Meeting on Reduced Enrichment for Research and Test Reactors (RERTR) , Chicago, USA, 5-10 Oktober, 2003.
[12]. Huet, F., Marelle, V., Noirot, J., Sacristan, P., dan Lemoine, P., Full- Sized Plates Irradiation with High UMo Fuel Loading -Final Results of IRIS 1 Experiment, The 25th International Meeting on Reduced Enrichment for Research and Test
Reactors (RERTR) , Chicago, USA, 5- 10 Oktober, 2003.
[13]. Clark, C.R., Knighton, G.C., Meyer, M.K., Hofman, G.L., Monolithic Fuel Plate Development at Argonne National Laboratory, The 25th International Meeting on Reduced Enrichment for Research and Test Reactors (RERTR) , Chicago, USA, 5- 10 Oktober, 2003.
[14]. Hayes, S.L., Meyer, M.K., Hofman, G.L., dan Snelgrove, J.L., Modeling RERTR Experimental Fuel Plates Using the Plate Code, The 25th
International Meeting on Reduced Enrichment for Research and Test Reactors (RERTR), Chicago, USA, 5- 10 Oktober, 2003.
[15). Kim, C.K., Lee, Y.S., Lee, D.B., Oh, S.J., Kim, K.H., Chae, H.T., Park, J.M., dan Sohn, D.S., Status of the Back-End Optional Advanced Research Reactor Fuel
Development in Korea, The 25th International Meeting on Reduced Enrichment for Research and Test Reactors (RERTR) , Chicago, USA, 5- 10 Oktober, 2003.
[16]. Supardjo, Nasution, H., Rojak, A., Susanto, B.G., Boybul, dan Hastuti, E.P., Percobaan Pembuatan Pelat Elemen Bakar U3Sh-Al 4,8 dan 5,2 gU/cm3 Pengayaan 19,89% U-235 untuk Sampellradiasi, Pros.
Seminar Nasional Daur Bahan Bakar 2003, BAT AN, Jakarta, 2003.
[17). Suripto, A., Sigit, Mutalib, A., Adiwardoyo, Supardjo, S., RERTR- Related Program in Indonesia, The 25th International Meeting on Reduced Enrichment for Research and Test Reactors (RERTR) ,
Chicago, USA, 5-10 Oktober, 2003.
![Gambar 1. Konduktivitas Paduan Bahan Bakar Segar Dispersi U-x%MofAI dan U3Si f AI Fungsi Muatan U pada 5 Temperatur [8]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/2335919.4072877/4.819.147.699.139.477/gambar-konduktivitas-paduan-bahan-dispersi-fungsi-muatan-temperatur.webp)
