PENGARUH KANDUNGAN MOLIBDENUM TERHADAP PERUBAHAN FASA DAN KAPASITAS PANAS INGOT PADUAN UMo
Aslina Br.Ginting (1) , Supardjo (1) , Agoeng Kadarjono (1) , Dian Anggraini (1)
1.Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir (PTBN) –BATAN,
Kawasan Puspiptek, Serpong, Tangerang Selatan 15314
Email : aslina@ batan go.id
(Naskah diterima : 05-04-2011, disetujui : 03-05-2011)

## ABSTRAK
PENGARUH    KANDUNGAN    MOLIBDENUM    TERHADAP    PERUBAHAN    FASA    DAN KAPASITAS    PANAS    INGOT    PADUAN    UMo. Telah  dilakukan  analisis  perubahan    fasa  dan kapasitas  panas  terhadap    paduan  UMo  variasi  7%Mo,  8%Mo  dan    9%Mo.  Analisis  perubahan  fasa dilakukan  menggunakan Differential  Thermal  Analysis (DTA)  pada  temperatur  antara  30 o C  hingga 1400 o C  dengan  kecepatan  pemanasan  10 o C/menit  dan  analisis  kapasitas  panas  dilakukan menggunakan Differential  Scanning  Calorimetry (DSC)  pada    temperatur  antara  30 o C  hingga  450 o C dengan  kecepatan  pemanasan  5 o C/menit.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui    karakter paduan UMo antara lain  perubahan fasa dan kapasitas panas dengan variasi kandungan Mo karena kenaikan kandungan Mo diduga akan mengubah kedua karakter paduan U7%Mo, U-8%Mo dan U-9%. Hasil  analisis menunjukkan bahwa paduan 7%Mo, 8%Mo dan  9%Mo  mengalami perubahan fasa  +  menjadi  fasa  + β pada temperatur 578,63 o C hingga 580,16 o C. Pada temperatur 606,50 o C hingga 627,58 o C mengalami perubahan fasa dari  + β  menjadi β + γ  yang diikuti  dengan reaksi endotermik pada  kandungan  9%Mo  dengan  entalpi    ΔH=  6,5989  J/g.  Pada  temperatur  1075,45 o C  hingga 1160,51 o C terjadi  perubahan fasa β + γ menjadi fasa  γ. Kenaikan kandungan  Mo hingga pemanasan pada temperatur 1100 o C tidak menyebabkan perubahan fasa yang signifikan. Pada  temperatur diatas 1177,21 o C,  kenaikan    kandungan    Mo  menyebabkan  terjadinya  perubahan  fasa  dari γ    membentuk fasa L+γ  yang diikuti  reaksi antara  uranium  dengan Mo  membentuk  fasa γ - larutan padat (solid solution). Semakin tinggi kandungan Mo, panas reaksi yang dibutuhkan dan dilepaskan semakin besar. Hasil  analisis  kapasitas  panas  diperoleh  bahwa  kenaikan  kandungan  Mo  dalam  paduan  U-7%Mo,  U- 8%Mo, dan U-9%Mo tidak memberikan perbedaan kapasitas panas yang signifikan. Hal ini di buktikan dengan melakukan uji beda (uji F) pada derajat kepercayaan 95%. Hasil Penelitian ini diharapkan dapat digunakan  sebagai  langkah  awal  untuk  mempelajari  pembuatan  paduan  UMo  sebagai  bahan  bakar reaktor riset densitas uranium tinggi.
Kata kunci : Bahan bakar dispersi, paduan UMo, reaktor riset

## ABSTRACT
THE EFFECT OF MOLYBDENUM CONTENT WITH CHANGES IN PHASE AND HEAT CAPACITY OF  UMo  ALLOY .  Has  done  the  analysis  of  phase  and  heat  capacity  change  of  the  UMo  alloy  by
(Aslina Br. Ginting, Supardjo, Agoeng Kadarjono, Dian Anggraini)
variation  of  7%  Mo,  8%  and  9%  Mo.  Analysis  performed  using  phase  change  Differential  Thermal Analysis (DTA) at a temperature between 30 o C until 1400 o C with heating rate 10 o C/menit and heat capacity  analysis  carried  out  using  Differential  Scanning  Calorimetry  (DSC)  at  a  temperature between 30 o C to 450 o C with heating rate 5 o C/menit. The purpose of this study was to determine the character of the UMo alloy include phase change and heat capacity variation with Mo content due to higher content of Mo is expected to change both the character U-7% Mo alloy, U-8% Mo and U-9% Mo. The analysis showed that of 7% Mo, 8%Mo and 9% Mo the combination  experiencing  +  a phase change becomes  + β phase at temperatures of 578.63°C to 580.16°C. At  the temperature 606.50°C  to  627.58°C  having  a  phase  change  of  +  β  to  β  +  γ  be  followed  by  the  endothermic reaction in the content of 9% Mo with the enthalpy ΔH = 6.5989 J / g. At temperatures 1075.45 oC up  to  1160.51  oC  phase  change  β  +  γ  into  γ  phase.  The  increase  in  Mo  content  to  heating  at  a temperature  1100 o C  not  cause  a  significant  phase  change.  At  temperatures  above  1177.21 o C,  the increase in Mo content leads to changes in the γ phase of forming L + γ phase which followed the reaction of uranium with Mo to form γ phase - solid solution. The higher content of Mo, the reaction heat is needed and released the greater. The results of the analysis of the heat capacity is obtained that  the  increase  in  Mo  content  in  the  U-7%  Mo,  U-8%  Mo,  and  U-9%  Mo  alloy  does  not  give  a significant difference in heat capacity. This is attested by doing different test (F test) at 95% degree of confidence. This data is expected to be as a first step to study the manufacture of UMo alloy as a fuel of high uranium density for research reactor.
Key words : dispersion fuel, UMo alloy, research reactor

## PENDAHULUAN
Reaktor  riset  G.A.  Siwabessy  yang ada  di  Serpong  merupakan  reaktor  jenis Material
Testing Reactor (MTR) yang berfungsi  untuk  memproduksi  isotop  dan pengujian  material.  Berdasar  desain  awal, reaktor  ini  dioperasikan  menggunakan  bahan bakar  dispersi  U 3 O 8 -Al  dengan  pengayaan uranium  19,75%U 235 .  Keberhasilan  penelitian dan  pengembangan  bahan  bakar  U 3 Si 2 -Al  di BATAN,  maka  sejak  tahun  2001  semua bahan  bakar  diteras  reaktor  RSG-GAS  telah berhasil  digantikan  bahan  bakar  U 3 Si 2 –Al dengan pengayaan sama seperti bahan bakar U 3 O 8 -Al  dan  densitas  uranium  2,96gU/cm 3 . Bahan bakar dispersi U 3 Si 2 –Al dibuat dengan cara  memadukan  uranium  dengan  unsur silikon menjadi senyawa U 3 Si 2 dan didispersikan  ke  dalam  serbuk  matriks aluminium  (Al).  Bahan  bakar  U 3 Si 2 –Al  ini memiliki stabilitas yang tinggi selama digunakan  sebagai  bahan  bakar  di  dalam reaktor,  namun  densitas  uranium  yang  dapat dicapai  maksimum  hanya  sekitar  4,8gU/cm 3 ,
sehingga  umur  ekonomi  bahan  bakar  di dalam  reaktor  sangat  pendek.  Selain  itu  olah ulang  bahan  bakar  U 3 Si 2 -Al  sangat  sulit, sehingga
menjadi
masalah dalam penyimpanannya.  Mengingat  bahan  bakar paduan U 3 Si 2 ini banyak digunakan di reaktor riset  di  dunia,  maka  para  peneliti  berlomba untuk mencari paduan uranium dengan logam lain  yang  memiliki  densitas  uranium  tinggi, sehingga  umur  ekonomi  bahan  bakar  di dalam  teras  reaktor  menjadi  lebih  panjang. Penelitian  dan  pengembangan  bahan  bakar reaktor riset berbasis U-Mo dengan pengayaan  uranium  <  20%U 235 merupakan program    internasional  dalam  memenuhi densitas  uranium   antara 8 – 9 gU/cm 3[1] . Paduan  UMo  adalah  sistem  biner dengan  diagram  fasa    seperti  ditunjukkan Gambar 1. Sifat paduan UMo adalah ulet dan memiliki  struktur  kristal  bcc  fasa  γ,  tampang lintang  serapan  netron  Mo  rendah,  tahan terhadap  korosi  dan  berat  jenis  ±16,4  g/cm 3
(nilai  berat  jenis  tergantung  %  Mo).  Berat jenis  tersebut  lebih  tinggi  dari  berat  jenis paduan U 3 Si 2 sebesar 12,20 g/cm 3 yang telah
digunakan  sebagai  bahan  bakar  dispersi dengan  tingkat  muat  uranium  4,80  g/cm 3 . Menggunakan  paduan  U-Mo  sebagai  bahan bakar, tingkat muat uranium dapat ditingkatkan  hingga  9  g/cm 3 dan  proses  olah ulang  mudah  dilakukan [1] .  Selain  itu  Mo memiliki  tampang  lintang  serapan  netron relatif  rendah.  Jika  fasa  metastable γ  dapat dipertahankan selama proses produksi bahan bakar dan iradiasi serta memiliki kompatibilitas  termal  baik  dengan  matriks  Al, maka  paduan  UMo  cocok  untuk  digunakan sebagai  bahan  bakar  reaktor  riset sekaligus sebagai  pengganti  bahan  bakar  U 3 O 8 dan U 3 Si 2 .

## Gambar-1. Diagram fasa paduan U-Mo [2]
Berdasarkan  informasi    ilmiah  saat  ini paduan UMo dengan kandungan Mo antara  7 ~  10%  berat  memiliki  prospek  yang  sangat baik  untuk  digunakan  sebagai  bahan  bakar
nuklir  dispersi  dengan  pengayaan  uranium rendah  karena  mempunyai  densitas  sekitar 18,6 g/cm 3 dibanding bahan bakar U 3 Si 2 hanya sekitar  12,2  g/cm 3[3,4] ,  sehingga  paduan  UMo tersebut  dengan  mudah  dapat  dibuat  menjadi elemen  bakar  nuklir  dengan  tingkat  muat uranium  lebih  besar  dari  8  -  9  g  U/cm 3 . Keunggulan  lain  yang  dimiliki  paduan  UMo adalah  mempunyai  daerah  fasa  gamma  (  ) relatif  besar    dan  mempunyai  kompatibilitas serta stabilitas  panas dengan matrik Al relatif baik [5] .  Karena  keunggulan  yang  dimiliki  oleh paduan  UMo  tersebut  maka  paduan  UMo merupakan  salah  satu    kandidat  bahan  bakar reaktor  riset  yang  sedang  trend  di  dunia  untuk mempelajari    dan  melakukan  penelitian  dan pengembangan  teknologi  fabrikasinya  maupun penggunaannya di dalam reaktor.
Proses pembuatan ingot paduan  UMo
dengan  kandungan    7%,  8%  dan  9%  Mo dilakukan dengan teknik peleburan menggunakan  tungku  busur  listrik.  Kadar uranium  digunakan  sebagai  dasar  untuk perhitungan penyiapan komposisi pada
pembuatan paduan U7%Mo, U-8%Mo dan U- 9%Mo.  Sebelum  paduan  dibuat,  permukaan logam  U  dibersihkan  dengan  asam  nitrat beberapa  saat  hingga  unsur  logam  pengotor yang  menempel  di  permukaan  terlepas kemudian  dinetralkan/dibilas  menggunakan air  bebas  mineral.  Logam  U  dibilas  dengan alkohol dan dikeringkan dalam udara terbuka. Pembuatan  porsi  paduan  U-7%Mo, U-8%Mo dan U-9%Mo dilakukan dengan penimbangan yang  didasarkan  pada  perhitungan  persen berat unsur logam pemadu dengan komposisi paduan seperti ditampilkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi U dan Mo dalam paduan U-7%Mo, U-8%Mo dan U-9%Mo
Kadar U (%) Paduan Berat penimbangan, g U Mo 99,94% U7%Mo 20,0515 1,4816 99,94% U-8%Mo 20,0085 1,7356 99,94% U-9%Mo 20,0000 21,9760
Perbedaan  kandungan    Mo  dalam  paduan UMo  tersebut  diprediksi  mempunyai  karakter fasa  dan  sifat  termal  yang  berbeda.  Oleh karena  itu  pada  penelitian  ini  akan  dilakukan analisis  perubahan  fasa  dan  perubahan kapasitas  panas  terhadap  logam  U,  logam  Mo dan  paduan  UMo  dengan  variasi    kandungan 7%, 8% dan 9%Mo .

## METODELOGI PENELITIAN

## 1.  Bahan
Logam  U,  logam  Mo  dan  paduan    UMo dengan  variasi  kandungan  Mo  (7%,  8%,  dan 9%)

## 2.  Peralatan

## Differential Thermal Analysis  (DTA) Differential Scanning Calorimeter  (DSC)
3.  Cara Kerja
a.  Pembuatan paduan U-7%Mo, U-8%Mo dan U-9%Mo
Pembuatan  paduan  U-7%Mo, U- 8%Mo  dan  U-9%Mo  dengan  menggunakan teknik  peleburan  tungku  busur  listrik.  Setiap paduan  dilebur  menggunakan  arus  150A selama satu menit di dalam media gas Argon. Peleburan  setiap  paduan  dilakukan  lima  kali pengulangan  agar  diperoleh  paduan  yang homogen.  Contoh  ingot  paduan  UMo  hasil peleburan  ditampilkan  pada  Gambar  2, terlihat  bahwa  ukuran  paduan  mempunyai diameter  ±18  mm  dengan  ketebalan  ±  5  mm dan secara visual berwarna abu-abu mengkilap.
Gambar-2. Paduan UMo  hasil  peleburan

## b. Analisis perubahan fasa dengan DTA
Disiapkan  sampel  logam  U,  logam Mo  dan  ingot  paduan  UMo    dengan kandungan  Mo  7%,  8%  dan  9%.  Pertama dilakukan  analisis  termal  terhadap  sampel logam  U  dengan  cara  menimbang  sampel logam    U  sebesar  85  mg,  kemudian dimasukkan  ke  dalam  krusibel  alumina. Selanjutnya  krusibel  tersebut  diletakkan  di dalam chamber  DTA  rod untuk  divakumkan hingga  tekanan  10 -1 bar.  Setelah  tercapai kondisi vakum, selanjutnya chamber DTA rod dialiri  gas  argon  dengan  tekanan  2,5  bar. Analisis  fasa  logam  U  dilakukan  mulai  dari temperatur ruangan hingga mencapai temperatur 1400 o C dengan kecepatan pemanasan 10 o C/menit (setiap sampel dilakukan  2x  pengulangan  pengukuran) [6] .
Langkah pengukuran yang dilakukan terhadap  sampel  logam  U,  juga  diterapkan untuk  logam  Mo  dan    ingot  paduan  UMo dengan  kandungan  7%  ,  8%  dan  9%  Mo. Hasil analisis DTA berupa termogram puncak endotermik  atau  eksotermik  dievaluasi  . Temperatur mulai terbentuknya puncak disebut onset  temperatur dan  titik  akhir terbentuknya  puncak  disebut top-temperature menunjukkan  terjadinya  perubahan  fasa  atau fenomena peleburan, sedangkan luas puncak yang  terbentuk  menunjukkan  jumlah  panas yang dibutuhkan atau dilepaskan atau entalpi [6] .

## c. Analisis kapasitas panas dengan menggunakan DSC
Sampel  logam  U  ditimbang  seberat 100  mg,  kemudian  dimasukkan  kedalam krusibel  aluminium.  Selanjutnya  krusibel tersebut  diletakkan  di  dalam chamber  DSC rod untuk  divakumkan  hingga  tekanan  10 -
1 bar. Setelah kondisi vakum tercapai, selanjutnya  chamber  DSC  rod  dialiri  gas argon  dengan  tekanan  2,5  bar.  Analisis kapasitas  panas  logam  U  dilakukan  dari temperatur  ruangan  hingga  450 o C  dengan kecepatan  pemanasan  5 o C/menit  dan  setiap
sampel
dilakukan
3x pengulangan
pengukuran [7] .  Langkah  pengukuran  yang dilakukan  terhadap  sampel  logam  U,  juga diterapkan untuk logam Mo dan  ingot paduan UMo dengan kandungan Mo 7%, 8% dan 9% .  Hasil  analisis  dengan  DSC  diperoleh  data kapasitas panas sebagai fungsi temperatur.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
1.  Pengaruh  kandungan  Mo  terhadap komposisi fasa
Analisis  fasa  telah  dilakukan  terhadap  U logam,  serbuk  Mo  dan  paduan  ingot  UMo dengan  kandungan  Mo  7%  ,8%  dan  9%. Hasil analisis fasa dengan DTA menunjukkan bahwa  logam  uranium mengalami  perubahan
fasa  sebanyak  tiga  tahap  yaitu  pada temperatur 667,16 o C;  773,05 o C dan 1125,26 o C  seperti  yang  terlihat  pada  Gambar  3. Perubahan  aliran  panas (heat  flow) pada rentang  temperatur  tersebut  menunjukkan terjadi  perubaha n  fasa  α  menjadi  fasa  β dengan  entalpi  yang  dibutuhkan  sebesar 9,7203  J/g,  pada  temperatur  773,05 o C mengalami perubahan fasa β menjadi  fasa γ dengan  panas  yang  dibutuhkan  sebesar 12,0645  J/g    serta  pada  temperatur  1125,26 o C  logam  uranium  tersebut  mengalami peleburan  menjadi  cair  dengan  panas  yang dibutuhkan  sebesar  8,9527  J/g.  Hasil  ini sesuai  dengan  diagram  fasa    dan  sifat  sifat fisis uranium .[8]
Gambar-3. Termogram DTA logam uranium
Hasil    analisis  fasa    paduan  ingot    U-
9%Mo    hingga  temperatur  1400 o C  dengan kecepatan
pemanasan
10 o C/menit menunjukkan  terjadinya  beberapa  perubahan fasa  seperti  yang ditunjukan pada Gambar 4. Pada  temperatur  578,63 o C  terjadi  perubahan fasa    dari  +  menjadi  fasa α+  β [1,9] .
Perubahan  fasa  ini  ditunjukkan  dengan adanya perubahan base line aliran panas dari
pengukuran pada temperatur 578,63 o C seperti yang  terlihat  pada  puncak  1  Gambar-4. Fenomena  ini  sesuai  dengan  diagram  fasa UMo dimana pada temperatur 572 o C terb entuk  fasa  α+  β    seperti  yang  ditunjukkan pada  Gambar-4.  Pada  temperatur  606,50 o C hingga  627,58 o C  terjadi  perubahan base  line aliran  panas  membentuk  puncak  endotermik dengan  membutuhkan  panas  reaksi  (entalpi)
sebesar  ΔH=  6,5989  J/g.  Fenomena  reaksi termokimia  pada  temperatur  ini  menunjukkan terjadinya perubahan fasa  α+ β  menjadi fasa
α  +  γ  seperti  yang  terlihat  pada  puncak  2 Gambar 4. Hal ini didukung oleh data diagram
fasa paduan UMo pada Gambar 1.
Gambar-4. Termogram DTA ingot paduan U-9%Mo
Pada  temperatur  700,76 o C  hingga  885,81 o C terjadi perubahan fasa  dari α+ β   menjadi  β + γ    seperti  yang  ditunjukkan  puncak  3    pada Gambar  4,  sedangkan  pada  puncak  4  dan  5 terjadi  perubahan  aliran  panas (heat  flow) pada temperatur 1075,45 o C hingga 1160,51 o C yang  menunjukkan terjadinya perubahan fasa dari  β  +  γ  menjadi  γ.  Pada  temperatur 1177,21 o C hingga 1201,43 o C terjadi
perubahan  fasa dari γ  membentuk fasa L+γ. Terbentuknya fasa ini ditunjukkan oleh terjadinya  reaksi  termokimia  endotermik  pada
puncak  6 dengan membutuhkan panas reaksi (entalpi) sebesar ΔH=18,1702 J/g.  Fenomena rekasi  termokimia  ini  berlangsung  hingga terjadi  interaksi  antara  uranium  dengan molybdenum mengikuti reaksi peritektik membentuk  fasa  γ  -larutan  padat (solid solution) pada  uranium  dan  molybdenum [10] .
Reaksi  peritektik  ini  terjadi    pada  temperatur 1335,57 o C hingga 1350,27 o C yang ditunjukkan dengan  adanya  reaksi  termokimia  eksotermik pada  puncak  7  dengan  mengeluarkan  panas sebesar ΔH= - 8,6255 J/g.

## Gambar-5. Termogram DTA  ingot paduan U-8%Mo
Hasil  analisis  perubahan  fasa  ingot
paduan
U-8%Mo menunjukkan adanya perbedaan    fenomena    reaksi  perubahan  fasa dengan  ingot  paduan  U-9%Mo.  Perbedaan reaksi  termokimia    terjadi  pada  puncak  2,  6 dan puncak 7 pada Gambar 5.  Pada Gambar 5  puncak  2  dapat  diamati  bahwa  terjadinya perubahan fasa α+ β menjadi fasa α + γ tidak diikuti  dengan  reaksi  termokimia  endotermik seperti  yang  terjadi  pada  reaksi  perubahan fasa pada paduan U-9%Mo (puncak 2 Gambar 3).  Hal  ini  disebabkan  karena    kandungan  Mo sebesar  8%  tidak  cukup  untuk  melakukan reaksi endotermik tersebut, tetapi hanya cukup untuk proses perubahan  fasa saja, sedangkan kandungan  Mo  9%    mempunyai  Mo  berlebih sehingga  untuk  melakukan  perubahan  fasa dibutuhkan panas sebesar ΔH= 6,5989 J/g.
Pada  Gambar  5  puncak  6,  ingot paduan U-8% Mo mengalami reaksi
termokimia pada temperatur 1168,90 o C hingga 1198,87 o C yang menunjukkan terjadinya pembentukan  fasa  dari γ  menjadi  fasa  L+γ dengan membutuhkan panas sebesar
ΔH=17,2534  J/g.  Interaksi  antara  uranium dengan molybdenum untuk membentuk  fasa γ -  larutan  padat  (solid  solution)  uranium  dan molybdenum  pada  puncak  7  terjadi  pada temperatur 1363,91 o C  hingga 1374,93 o C  yang ditunjukkan  dengan  adanya  reaksi  termokimia eksotermik  pada  puncak  7  dan  mengeluarkan panas sebesar ΔH= - 6,4768J/g.
Hasil analisis  perubahan fasa paduan U-7%Mo  menunjukkan  adanya  persamaan dengan  fenomena    reaksi  perubahan  fasa ingot  paduan  U-8%    Mo  seperti  yang  terlihat pada    Gambar  6.    Pada  temperatur  578,63 o C terjadi perubahan fasa  dari  +  menjadi fasa α+ β [9] . Perubahan fasa ini ditunjukkan dengan adanya  perubahan base  line aliran  panas termogram    DTA  pada  temperatur  578,63 o C seperti yang terlihat pada puncak 1 Gambar-6. Pada  temperatur  606,50 o C  hingga  627,58 o C terjadi perubahan fasa α+ β  menjadi fasa α + γ seperti yang terlihat pada puncak 2 Gambar 6. Pada temperatur 700,76 o C hingga 885,81 o C terjadi  perubahan  fasa  dari α+ β   menjadi  β +  γ    seperti  yang  ditunjukkan  pada  puncak  3
Gambar  6,  sedangkan  pada  puncak  4  dan  5 terjadi  perubahan  aliran  panas (heat  flow) pada temperatur 1075,45 o C hingga 1160,51 o C yang  menunjukkan terjadinya perubahan fasa dari  β  +  γ  menjadi  fasa  γ.  Pada  temperatur
1161,20 o C hingga 1184,52 o C terjadi
perubahan  fasa  dari γ  membentuk  fasa  L+γ.
Terbentuknya fasa ini ditunjukkan oleh terjadinya  reaksi  termokimia  endotermik  pada puncak  6  yang  membutuhkan  panas  reaksi (entalpi)  sebesar  ΔH=16,8648  J/g.  Fenomena rekasi  termokimia  ini  berlangsung  hingga
terjadi    interaksi  antara  uranium    dengan molybdenum mengikuti reaksi peritektik membentuk fasa  γ  -  larutan  padat  (solid solution)  uranium  dan  molybdenum.  Reaksi peritektik ini terjadi pada temperatur
1329,95 o C hingga 1345,65 o C yang ditunjukkan dengan  adanya  reaksi  termokimia  eksotermik pada  puncak  7  dengan  mengeluarkan  panas sebesar ΔH= - 5,0824 J/g.
Gambar-6. Termogram DTA  ingot paduan U-7%Mo
Dari  fenomena  perubahan  fasa  yang terjadi  pada  paduan  UMo  dapat  diketahui bahwa  kenaikan  kandungan  Mo  hingga temperatur 1100 o C tidak menyebabkan perubahan fasa yang signifikan. Pada temperatur diatas 1177,21 o C, kenaikan kandungan Mo menyebabkan terjadinya reaksi termokimia perubahan fasa dari γ  membentuk fasa  L+γ    yang  diikuti    reaksi  antara  uranium
dengan  molybdenum  membentuk    fasa  γ  - larutan padat (solid solution) [9] . Semakin besar kandungan  Mo,  maka  reaksi  termokimia endotermik  maupun  reaksi  eksotermik  yang terjadi semakin besar pula.  Secara  sistematis terjadinya  perubahan  fasa  hingga  temperatur 1400 o C    terhadap    ingot  paduan  U-7%Mo,  U-
8%Mo dan U-9%Mo ditampilkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Perubahan fasa paduan UMo pada temperatur ruangan hingga 1400 o C
Rentang
Temperatur ( o C) Perubahan Fasa U-7%Mo U-8%Mo U-9%Mo ≤ 500  +   +   +  578,63  +   +   +  606,50 - 627,58 α+ β α+ β α+ β (ΔH= 6,5989 J/g 700,76 - 885,81 β + γ β + γ β + γ 1075,45- 1160,51 β + γ  → γ β + γ  → γ β + γ  → γ 1177,21- 1201,43 γ  → L+γ (ΔH=16,8648 J/g) γ → L+γ (ΔH=17,2534 J/g) γ  → L+γ (ΔH=18,1702 J/g) 1335,57- 1350,27 fasa γ - larutan padat (ΔH= - 5,0824J/g) fasa γ - larutan padat (ΔH= - 6,4768 J/g) fasa γ - larutan padat (ΔH= - 8,6255J/g)

## 2. Analisis kapasitas panas
Data  pengujian  kapasitas  panas paduan  U-7%Mo,  U-8%Mo,  dan  U-9%Mo menggunakan  DSC  yang  dilakukan  pada temperatur  25 o C  sampai  450 o C  dengan kecepatan pemanasan 5 o C/menit  ditunjukkan pada  Tabel  3 . Hasil  analisis  menunjukkan bahwa semakin besar kandungan  Mo  dalam paduan  UMo,    kapasitas  panas  paduan  UMo semakin  besar.  Data  pengukuran  tersebut didukung  oleh    besaran  kapasitas  panas uranium    maupun    molibdenum  dari  literatur dengan    persamaan    kapasitas  panas uranium adalah  Cp U = 6,64 cal/ o C mol  atau 0,1172  J/g o C    dan    persamaan  kapasitas panas  molybdenum  adalah    Cp  Mo  =  5,69  + 0,001887T –5,0300/T2 cal/mol o C atau 0,2506 J/g o C [perry] .  Dari  persamaan  tersebut diketahui bahwa  kapasitas  panas  uranium  lebih  kecil dari molibdenum, sehingga besaran kapasitas panas hasil pengukuran paduan UMo
dominan dipengaruhi kandungan Mo. Kenaikan kandungan Mo dalam paduan UMo, maka  kapasitas  panas  paduan  tersebut semakin  besar,  namun  kapasitas  panas  dari ketiga  paduan  tersebut  tidak  menunjukkan perbedaan yang signifikan. Hal ini di buktikan dengan  melakukan  uji  beda  (uji  F)  terhadap paduan U-7%Mo, U-8%Mo, dan U-9%Mo. Uji F  dilakukan terhadap kapasitas  panas U-7% Mo  dibanding  kapasitas  panas  U-8%Mo dengan  hasil  sebesar    0.7069  dan  uji  F kapasitas  panas    paduan  U-8%Mo  dibanding kapasitas  panas  U-9%Mo  dengan  hasil sebesar  0.8991.  Hasil  uji  F  kapasitas  panas dari  pengukuran    dibandingkan  dengan  uji  F dari Tabel
ANOVA [11] pada derajat kepercayaan α = 0,05 sebesar 3,49, sehingga diperoleh nilai uji F pengukuran < F Tabel dan dapat  dinyatakan  bahwa  paduan  UMo dengan  variasi    kandungan  7%,  8%  dan  9% Mo  tidak  mempunyai  perbedaan  kapasitas panas yang signifikan.

## Tabel 3. Data uji kapasitas panas paduan UMo  menggunakan DSC
Temperatur ( o C) Cp (J/g o C) U- 7%Mo U- 8%Mo U- 9%Mo 34.39 0.06 0.07 0.07 54.76 0.08 0.08 0.09 75.02 0.09 0.09 0.10 95.31 0.09 0.10 0.11 115.46 0.13 0.12 0.14 135.58 0.15 0.12 0.16 155.8 0.14 0.13 0.15 175.94 0.13 0.13 0.15 196.04 0.12 0.14 0.14 216.14 0.12 0.14 0.14 236.36 0.12 0.15 0.15 256.5 0.13 0.16 0.15 276.57 0.13 0.16 0.16 296.67 0.12 0.16 0.16 316.78 0.11 0.15 0.16 336.9 0.11 0.14 0.16 356.97 0.11 0.14 0.17 377.09 0.11 0.15 0.18 397.04 0.11 0.17 0.19 417.13 0.12 0.18 0.19 437.25 0.15 0.16 0.19 SD 0.0220  0.0262  0.0276

## SIMPULAN
Pemanasan  paduan  UMo  hingga temperatur  1100 o C  dengan  perbedaan kadar  Mo  tidak  menyebabkan  perubahan fasa  yang  signifikan.  Pada  temperatur diatas  1177,21 o C,  kenaikan    kandungan Mo  menyebabkan  terjadinya  perubahan fasa  dari γ    membentuk  fasa  L+γ    yang diikuti  reaksi  antara    uranium    dengan molybdenum    membentuk    fasa  γ  - larutan  padat (solid  solution) .  Semakin besar  kandungan  Mo,  panas  reaksi  yang dibutuhkan dan  yang dilepaskan semakin besar    juga.  Demikian  juga    dengan kenaikan kandungan  Mo  dalam  paduan U-7%Mo,  U-8%Mo,  dan  U-9%Mo  tidak
mempunyai  perbedaan  kapasitas  panas yang signifikan. Hal ini dibuktikan dengan melakukan  uji  beda  (uji  F)  pada  derajat kepercayaan 95%.

## SARAN
Dalam  hal    untuk  mengetahui komposisi fasa secara kuantitatif sebaiknya analisis perubahan fasa
paduan UMo dilakukan dengan menggunakan  alat  XRD,  dan  untuk memahami  keunggulan  lain  bahan  bakar UMo-Al  masih    perlu  dilakukan  analisis lebih  lanjut  yaitu  karakterisasi  sifat mekanik, strukturmikro dan analisis lainnya.

## DAFTAR PUSATAKA
[1]. JM.HAMY  et.al,  (2002),  ”Status  as  of March 2002  of  The  UMo Development Program”,  6 th International Topical meeting  on  Research  Reactor  Fuel Management,  Belgium  ,March  17  to  20. OS  INANOV,  (1983)  “  Phase  Diagrams of  Uranium  Alloys”  Amerind  Publishing Co.PVT.LYD,New Delhi-Bombay – Calcutta- New York.
[2].  R.F  DOMAGALA,  T.C.WINCEK,  J.L. SNELGROVE,  M.I.HOMA  and  R.R. HEINRICHh, (1992) “DTA Study of U 3 Si 2 -  Al  and    U 3 Si 2 - Al  Reactions”,  IAEA  - TECDOC - 643(4).
[3].  SNEGROVE,  J.L.,  DOMAGALA,  R.F.,
HOFMAN, G.L., WINCEK, T.C.,
COPELAND,      G.L.,  HOBBS  R.W.,  and
SENN  ,  R.L., 1987,  “The  Use  of  U 3 Si 2 Dispersed    Al  in  Plate  Type  Fuel Elements for Research and Test
Reaktor”, ANL / RERTR /TM -11.
[4]. M.HUSNA ALHASA, ASMEDI SURIPTO,(1999) ,” Karakterisasi
Mekanik dan Mikrostruktur UMo Sebagai Kandidat  Bahan  Bakar  Reaktor  Riset” Prosiding Persentasi Ilmiah Daur  Bahan Bakar Nuklir V, Jakarta.
[5]. SETARAM,(1992) ,”  Manual    Operation for  Differential  Thermal  Analyzer  Type 92”, France.
[6]. SETARAM,(1992) ,”  Manual  Operation for  Differential  Scanning  Calorimetry Type 92”, France.
[7]. ASLINA BR GINTING, (1998), Perbedaan  Reaksi  Termokimia  Bahan Bakar U 3 O 8 -Al Dengan U 3 Si 2 -Al,
”Prosiding  Pertemuan  Ilmiah  Penelitian Dasar  Ilmu  Pengetahuan  Dan  Teknologi
Nuklir”, Yogyakarta, 26-27 Mei.
[8].  CHANG-KYU RHEE, SU-II PYUN and II-
HIUN  KUK  ,(1991), ”Phase  Formation and  Growth  at  Interface  Bitween  U 3 Si and  Aluminium”  Korea  Atomic  Energy Institute, Daejon 305-606, Korea.
[9]. THADDEUS  B.  MASSAL  SKI,  (1992), ”Binary  Alloy  Phase  Diagrams”  Second Edition, Volume 3, USA.
[10]. ROBERT
.ANDERSON, (1997), ”Practical Statistics for Analytical Chemists” Van Nostrand Reinhold Company, New York.