Perpustakaan Digital ITB

Energi listrik merupakan sumber energi yang banyak digunakan dan dibutuhkan oleh manusia. Banyak peralatan yang menggunakan energi listrik sebagai sumber energinya. Sehingga kebutuhan energi listrik ini akan meningkat seiring bertambahnya jumlah populasi manusia. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) merupakan salah satu solusi dari persoalan tersebut. Dengan karakterisitiknya yang ramah lingkungan, ekonomis, aman, tidak fluktuatif, dan non-intermittent menjadikannya salah satu pembangkit listrik yang paling menjanjikan. Salah satu komponen penting pada reaktor nuklir yaitu kelongsong elemen bakar nuklir yang memegang peranan penting dalam menentukan umur pakai reaktor. Material kelongsong bakar nuklir yang biasa digunakan yaitu Zircaloy, namun penggunaan Zircaloy dalam waktu yang lama akan rentan terhadap penggetasan akibat penetrasi hidrogen pada paduan Zircaloy. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan yttrium dan perlakuan panas beta terhadap ketahanan hidridasi dan sifat mekanis paduan Zircaloy-4-0,1%MoxY (x=0 wt%; 0,5 wt%; 1 wt%). Serangkaian percobaan dilakukan dengan peleburan Zircaloy-4, molibdenum, dan yttrium yang dicetak menjadi button Zircaloy-4-0,1%Mo-xY menggunakan DC arc melting furnace. Selanjutnya button dipotong menjadi dua bagian menggunakan low speed precise saw cutting machine dan salah satunya dilakukan perlakuan panas beta pada temperatur 1000oC selama 2 jam kemudian dilakukan water quenching. Sampel as cast dan perlakuan panas beta dilakukan pengujian hydrogen charging yang mengandung 88%Argon - 12%Hidrogen pada temperatur 600oC dan 800oC selama 5 jam menggunakan horizontal tube furnace. Setelah dilakukan pengujian hydrogen charging, sampel dikarakterisasi menggunakan mikroskop optik, XRD, SEM-EDS, dan Vickers Hardness Tester. Penambahan yttrium menyebabkan peningkatan presipitat yang diduga adalah ?-Y sekaligus meningkatkan kekerasan paduan baik pada paduan as cast maupun perlakuan panas beta. Perlakuan panas beta menurunkan kekerasan paduan akibat semakin banyak terbentuk fasa ?-Zr. Peningkatan ketahanan hidrogen dapat dilakukan dengan penambahan yttrium karena bertindak sebagai penstabil fasa ?- Zr. Sama halnya dengan perlakuan panas beta yang dapat meningkatkan ketahanan hidrogen dengan metode yang sama yaitu meningkatkan jumlah fasa ?-Zr sehingga kelarutan hidrogen meningkat. Penambahan 1 wt% Y pada paduan Zircaloy-4- 0.1%Mo dengan perlakuan panas beta menunjukkan ketahanan hidrogen yang paling baik dengan ketebalan 6,24 ?m pada temperatur 600oC dan 545,5 ?m pada temperatur 800oC.