## Urania

## Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir
Beranda jurnal: http://jurnal.batan.go.id/index.php/urania/

## PENGARUH PENAMBAHAN LARUTAN H 3 BO 3 DAN LiOH TERHADAP PERILAKU KOROSI MATERIAL KELONGSONG ZIRCALOY-2 DALAM MEDIA AIR BEBAS MINERAL
Fajar Al Afghani 1 , Erwan Hermawan 2 , Anditania Sari Dwi Putri 1 , Ely Nurlaily 1 1 Pusat Riset Teknologi Daur Bahan Bakar Nuklir dan Limbah Radioaktif – BRIN Kawasan PUSPIPTEK Serpong Gd.20 Tangerang Selatan, Banten 15314 2 Direktorat Perumusan Kebijakan Riset, Teknologi, dan Inovasi – BRIN Gedung B.J. Habibie, Jl. M. H. Thamrin N0.8, DKI Jakarta 10340 faja020@brin.go.id
(Naskah diterima: 10 –01–2022, Naskah direvisi: 28–01–2022, Naskah disetujui: 10–02–2022)

## ABSTRAK
PENGARUH  PENAMBAHAN  LARUTAN  H 3 BO 3 DAN  LiOH  TERHADAP  PERILAKU  KOROSI MATERIAL  KELONGSONG  ZIRCALOY-2  DALAM  MEDIA  AIR  BEBAS  MINERAL. Pendingin primer pada reaktor tipe PHWR dikendalikan secara kimia dengan penambahan asam borat dan LiOH  untuk  mengantisipasi  korosi  pada  kelongsong  bahan  bakar  yang  menggunakan  material zircaloy -2 (Zr-2.) Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh penambahan larutan H 3 BO 3 dan  LiOH  terhadap  jenis  dan  laju  korosi material  kelongsong  bahan  bakar  Zr-2 dalam media  air bebas mineral. Penambahan bahan H 3 BO 3 dan LiOH pada pendingin reaktor PHWR adalah untuk pengendalian  secara  kimia.  Uji  korosi  dilakukan  pada  temperatur  kamar  untuk  menghilangkan pengaruh  temperatur tinggi dan tekanan  pada proses  elektrokimia. Pada penelitian ini dilakukan pengamatan laju korosi material Zr-2 di dalam media air bebas mineral dengan penambahan H 3 BO 3 dan  LiOH  dengan variasi konsentrasi. Hasil  pengamatan, laju korosi Zr-2 menggunakan metode Tafel pada dalam media air bebas mineral dengan penambahan H 3 BO 3 pada konsentrasi 10 ppm, 100 ppm, 500 ppm, 1000 ppm dan 2000 ppm diperoleh laju korosi masing masing 17,29 x 10 -3 mpy, 18,51  x  10 -3 mpy,  20,82  x  10 -3 mpy,  22,71  x  10 -3 mpy  dan  23,29  x  10 -3 mpy.  Setelah  air  bebas mineral, kemudian ditambahkan H 3 BO 3 sebesar 2000 ppm dan LiOH dengan konsentrasi 1 ppm, 2 ppm, 3 ppm, 4 ppm. Hasil analisis menunjukkan bahwa dengan penambahan H 3 BO 3 dan LiOH diperoleh laju korosi semakin menurun secara berurutan yaitu 22,71 x 10 -3 mpy, 21,88 x 10 -3 mpy, 21.41  x  10 -3 mpy,  21,39  x  10 -3 mpy,  dan  penambahan  LiOH  5  ppm  menyebabkan  laju  korosi meningkat menjadi 21,45 x 10 -3 mpy. Hasil  penelitian  ini  dapat disimpulkan bahwa penambahan LiOH  dan  H 3 BO 3 berpengaruh  terhadap  laju  korosi  material zircaloy -2  dalam  media  air  bebas mineral. Semakin tinggi konsentrasi  H 3 BO 3 yang ditambahkan menyebabkan laju korosi semakin meningkat,  sedangkan  dengan  penambahan  LiOH  menyebabkan  laju  korosi  semakin  menurun hingga  konsentrasi  4  ppm  Namun  dengan  penambahan  LiOH  pada  konsentrasi  5  ppm menyebabkan  laju  korosi  meningkat  sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa  konsentrasi  optimum penambahan LiOH adalah 4 ppm.
Kata kunci : zircaloy-2 , laju korosi, H 3 BO 3 ,  LiOH, kelongsong.
Pengaruh Penambahan Larutan H 3 BO 3 dan LiOH Terhadap Perilaku Korosi Material Kelongsong Zircaloy -2 dalam Media Air Bebas Mineral (Fajar Al Afghani, Erwan Hermawan, Anditania Sari Dwi Putri, Ely Nurlaily)

## ABSTRACT
EFFECT OF H 3 BO 3 AND  LiOH ON CORROSION BEHAVIOR OF ZIRCALOY-2 CLADDING IN DEMINERALIZED WATER. The primary coolant of the PHWR type reactor is controlled chemically by the addition of boric acid and LiOH to anticipate corrosion of the cladding material of Zr-2. This study  aimed  to  analyze  the  effect  of  H 3 BO 3 and  LiOH  solutions  on  the  type  and  rate  of  of zircaloy-2  (Zr-2)  corrosion  in  demineralized  water.  The  corrosion  test  was  carried  out  at  room temperature  to  eliminate  the  influence  of  high  temperature  and  pressure  on  the  electrochemical process. In this study, the corrosion rate of Zr-2 was observed in a demineralized water solution with varying concentrations of H 3 BO 3 and LiOH. The  observation  was  done  using Tafel method, where  the  addition  of  H3BO3  at  concentrations  of  10  ppm,  100  ppm,  500  ppm,1000  ppm  and 2000  ppm  resulted  in    corrosion  rate  of  17.29  x  10 -3 mpy,  18.  51  x  10 -3 mpy,20.82  x  10 -3 mpy, 22.71 x 10 -3 mpy and 23.29 x 10 -3 mpy, respectively. The addition of 2000 ppm of H 3 BO 3 and LiOH with varied concentrations of 1 ppm, 2 ppm, 3 ppm, 4 ppm results in decreasing of corrosion rate sequentially,  namely  22.71  x  10-3  mpy,  21.88  x  10-3  mpy,  21.41  x  10 -3 mpy,  21.39  x  10 -3 mpy, whereas the addition of 5 ppm LiOH causes the corrosion rate to increase to 21.45 x 10 -3 mpy. It can be concluded that the  addition of LiOH and H 3 BO 3 affects the corrosion rate of zircaloy-2  in demineralized  water.  Higher  concentration  of  H 3 BO 3 causes  the  corrosion  rate  to  increase; meanwhile, the addition of LiOH causes the corrosion rate to decrease to a concentration of 4 ppm. However, the addition of LiOH at a concentration of 5 ppm causes the corrosion rate to increase.
Keywords: zircaloy-2, corrosion rate, H 3 BO 3 , LiOH, cladding.
Pengaruh Penambahan Larutan H 3 BO 3 dan LiOH Terhadap Perilaku Korosi Material Kelongsong Zircaloy -2 dalam Media Air Bebas Mineral (Fajar Al Afghani, Erwan Hermawan, Anditania Sari Dwi Putri, Ely Nurlaily)

## PENDAHULUAN
Zircaloy -2 (Zr-2) adalah paduan logam yang  terdiri  dari  metal zirconium sebagai komponen  utama  dengan  beberapa  unsur metal lainnya yaitu Sn, Fe dan Ni  yang dapat digunakan sebagai bahan kelongsong elemen bakar nuklir[1 –5]. Zircaloy -2 dapat digunakan sebagai  bahan  kelongsong  dan  tutup  ujung pada  elemen  bakar  reaktor  nuklir    serta  pipa pendingin  primer  untuk Pressurized  Heavy Water  Reactor (PHWR)  karena  memiliki kemampuan  ketahanan  terhadap  korosi  di kondisi  air  demineraleralisasi  (demineral). Zircaloy -2 yang digunakan sebagai kelongsong elemen bakar nuklir maupun pipa pendingin  primer  harus    memenuhi  standar chemical grade dan nuclear grade yaitu harus tahan korosi suhu tinggi dan tampang lintang serapan neutronnya rendah[6 –7] .
Pendingin  primer  pada  reaktor  tipe PHWR  dikendalikan  secara  kimia  dengan penambahan  asam  borat  dan  LiOH  untuk mengantisipasi  korosi  pada  kelongsong bahan  bakar  yang  menggunakan  material Zr-2.  Boron  dalam  bentuk  asam  borat ditambahkan  sebagai chemical  shim untuk mengendalikan neutron. Asam borat menyebabkan  penurunan  pH  air  pendingin menjadi 6,8 – 6,9 [8–9] dan berdampak buruk terhadap  integritas  struktur  dan  keselamatan karena  rentan  terhadap  korosi  selama pengoperasian reaktor, sehingga perlu ditambahkan  LiOH  untuk  menaikkan  pH dengan rentang 7,3 –7,4.
Penelitian sebelumnya menyimpulkan bahwa
penambahan  LiOH  yang  berlebih  dapat meningkatkan  laju  korosi  pipa  pendingin primer[10 –11].  Reaksi  kimia  yang  terjadi selama  proses  korosi  dalam  lingkungan  air adalah Zr + 2H 2 O → ZrO 2 + 2H 2. Konsentrasi litium dalam pendingin biasanya berkisar dari 0,2 hingga 2,5 ppm (3×10 -5 hingga 3×10 -4
molal LiOH[9]. Litium dapat mempengaruhi  laju korosi paduan zirconium . Peningkatan konsentrasi litium hidroksida >50 hingga 100 ppm Li, menyebabkan laju korosi meningkat  Hal  tersebut  di  sebabkan  karena ion  Li + menggeser  struktur  kristal zirconium sehingga  menyebabkan  pori  membesar  dan mudah  untuk  terjadi  reaksi  korosi  pada permukaan Zr-2[10]. Oleh karena itu diperlukan  optimalisasi  penambahan  LiOH sehingga  tidak  menaikkan  karakteristik  laju korosi  untuk  material  pipa  pendingin  primer berbasis Zr-2.
Penelitian  sebelumnya  berupa  kajian optimasi penambahan larutan LiOH menyimpulkan  penambahan  larutan  LiOH  di atas  2,2  ppm  menaikkan  laju  korosi  secara signifikan[12]. Namun belum dilakukan secara langsung  di  laboratorium.  Selain  itu  telah dilakukan  penelitian  pengaruh  penambahan Asam  borat  dengan  rentang  50 –  4000  ppm terhadap  korosi  Zr-2  dengan  hasil  semakin tinggi  konsentrasi  asam  borat  maka  akan semakin  meningkatkan  laju  korosi  Zr-2  pada temperatur  25  ºC[11,13].  Namun  penelitian tersebut  belum  menambahkan  kombinasi dengan penambahan lithium hidroksida sesuai dengan rentang  yang  ada di kimia air PHWR.  Oleh  karena  itu,  Penelitian  ini bertujuan
menganalisis
pengaruh penambahan  larutan  H 3 BO 3 dan  LiOH terhadap    jenis  dan  laju  korosi  material kelongsong  bahan  bakar  paduan zirconium , yaitu  Zr-2  dalam  dalam  media  air  bebas mineral  sehingga  dapat  menentukan  dosis optimum penambahan Lithium hidroksida.

## METODOLOGI
Spesimen  Zr-2  yang  telah  disiapkan dengan komposisi kimia seperti pada Tabel 1 dipotong dengan ketebalan 5 mm. Spesimen hasil  pemotongan  selanjutnya  di mounting dengan  resin  epoxy  di  dalam  pipa  dengan diameter ¾ in dan dihubungkan dengan kabel sehingga  arus  dapat  mencapai  spesimen. Permukaan spesimen dipreparasi metalografi meliputi pengampelasan menggunakan kertas SiC  dengan  grit  500,  800,  dan  1200  secara bertahap.  Setelah  itu  spesimen  dibersihkan menggunakan  air  bebas  mineral  dan  etanol, kemudian dikeringkan menggunakan drye r.
Tabel 1. Komposisi major dari zircaloy -2 Unsur berat (%) Zr 95,5 Sn 1.2-1.7 Fe 0.07-0.20 Cr 0.05-0.15 Ni 0.03-0.08
Sebelum  dilakukan  pengujian  korosi, spesimen dikarakterisasi menggunakan difraktometer  sinar-X  ( Empyrean-Panalytical ) dengan  radiasi  Co  K ɑ.  Sampel  Zr-2  dipindai dalam  rentang  2θ  dari  20˚-80˚  dengan kecepatan pemindaian 0,20˚/s untuk mengetahui fasa yang terbentuk sebelum dan setelah  korosi,  kemudian  analisis  dilanjutkan
Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir (Vol. 28 No.1 Tahun 2022) 29 – 36
Pengaruh Penambahan Larutan H 3 BO 3 dan LiOH Terhadap Perilaku Korosi Material Kelongsong Zircaloy -2 dalam Media Air Bebas Mineral (Fajar Al Afghani, Erwan Hermawan, Anditania Sari Dwi Putri, Ely Nurlaily)
dengan  penggunaan  mikroskop  optik  untuk megidentifikasi jenis korosi yang terbentuk.
Perilaku  korosi  dievaluasi  dengan  uji elektrokimia:  metode  pengukuran  polarisasi potensiodinamik  (PDP)  dan  spektroskopi impedansi  elektrokimia  (EIS)  menggunakan potensiostat
Gamry (Referensi 600).
Pengukuran  dilakukan  pada  masing-masing kombinasi  larutan  seperti  yang  ditunjukkan pada Tabel 2. Pengujian elektrokimia terhadap  spesimen  Zr-2  dilakukan  seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Tabel 2.  Variasi  penambahan  larutan  H 3 BO 3
dan ion Li+ pada  LiOH Komposisi Larutan Penambah larutan H 3 BO 3 (ppm)  ion Li+ (ppm)
Air
Demineralisasi 100 mL 0 0 10 0 100 0 500 0 1000 0 2000 0 2000 1 2000 2 2000 3 2000 4 2000 5
Gambar 1. Pengujian  elektrokimia  spesimen Zr-2
Skema  pengujian  elektrikimia,  sel  korosi dirangkai  pada  labu  leher  5  menggunakan  3 elektroda,  yaitu  elektroda  kerja  (sampel), elektroda referensi (elektroda kalomel jenuh), dan  elektroda  lawan  (grafit).  Pengukuran potensiodinamik  dilakukan  pada  rentang tegangan  −0,4  V  hingga  -0.9  V  pada  laju pemindaian 5 mV/s. Pengukuran EIS dilakukan
pada rentang frekuensi
0.2 – 10000 Hz dan tenganan AC 10 mV rms.
Hasil uji elektrokimia kemudian dievaluasi dan dianalisis  menggunakan software  Gamry E-Chem EIS300 dan melalui Tafel fit sehingga diperoleh hasil laju korosi (corrosion rate).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
a.  Identifikasi fasa dan mikrostuktur
Hasil  identifikasi  fasa  menggunakan software match sebelum dan setelah pengujian korosi ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Identifikasi  fasa  spesimen  Zr-2 sebelum dan sesudah uji korosi
Analisis  XRD  menunjukkan  bahwa tidak terjadi perubahan fasa setelah dilakukan uji  korosi  pada  material  Zr-2.  Fasa  paling dominan  yang ada  pada paduan Zr-2 adalah fasa  logam zirconium .  Hal  ini  sekaligus memverifikasi  komposisi  kimia  Zr-2  yang terdapat pada Tabel 1 yaitu persentase logam zirconium sebesar 95,5% adalah unsur paling dominan  pada  paduan  Zr-2.  Waktu  yang singkat saat  pengujian  korosi  mempengaruhi senyawa  logam zirconium sehingga  tidak terjadi perubahan fasa. Selain itu, mekanisme reaksi  korosi  yang  terjadi  antara  ion  Li+ dengan paduan zirconium karena kekosongan anion  dalam  oksida  yang  disebabkan  oleh substitusi zirconium oleh  litium  dalam  kisi zirconium [14]. Mekanisme pertumbuhan kristal  yang  dimodifikasi  dan  diinduksi  oleh pembentukan gugus O-Li permukaan menghambat  pertumbuhan  diametris  dan kolumnar  dari  kristal  oksida[5].  Kristal  oksida tersebut mempercepat proses korosi zirconium menjadi  ZrO 2 karena  konsentrasi oksigen  yang  terperangkap  di  kisi  kristal zirconium meningkat.  Mekanisme  reaksi korosi  Zr-2  sebagai  berikut  seperti  pada gambar 3.
(1,0 ,0 ) (1,0 ,0 ) (0,0 ,2 ) (1,0 ,1 ) Setelah Uji Korosi (1,0 ,3 ) (1,0 ,3 ) (1,0 ,1 )
(0,0 ,2 )
Sebelum Uji Korosi
Pengaruh Penambahan Larutan H 3 BO 3 dan LiOH Terhadap Perilaku Korosi Material Kelongsong Zircaloy -2 dalam Media Air Bebas Mineral (Fajar Al Afghani, Erwan Hermawan, Anditania Sari Dwi Putri, Ely Nurlaily)
Gambar 3. Mekanisme reaksi korosi Zr-2
Hasil anlisis mikrostruktur Zr-2
menggunakan mikroskop optik setelah dilakukan  pengujian  korosi  dalam  media  air bebas mineral yang ditambahkan asam borat sebesar 2000 ppm dan LiOH sebesar 5 ppm ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Mikrostruktur  Zr-2  setelah  uji korosi  pada  media  air  bebas mineral.
Gambar  4  menunjukkan  terdapat  produk korosi  yang  menyebar  pada  permukaan spesimen  Zr-2.  Hal  ini  mengindikasikan bahwa jenis korosi  yang terjadi pada paduan Zr-2 adalah korosi seragam. Hasil ini berbeda dengan  yang  didapatkan  oleh  Kandil  yang mana  terjadi  korosi pitting pada  paduan zirconium yaitu Zr-4[15]. Korosi seragam yang terjadi  pada  Zr-2  disebebakan  karena compactness atau kepadatan unsur zirconium pada pada paduan Zr-2 yang tinggi[16].
b.  Evaluasi Eletrokimia
Hasil analisis korosi dengan electrochemical impendace spectroscopy (EIS) diperoleh  3  kurva  yaitu  kurva  Nyquist, bode  magnitude  dan  sudut  fasa  seperti ditunjukkan pada Gambar 5.a hingga 5.c.
(a) (b)
(c)
Gambar 5. Plot  Nyquist  (a); bode  magnitude (b) dan bode phase (c)
Gambar 5 (a), (b), dan (c) menunjukkan kurva nyquist, bode impedansi, dan bode sudut fasa spesimen Zr-2 pada media air bebas mineral dengan  penambahan  2000  ppm  asam  borat dan  5  ppm  ion  Li+.  Kurva  terdiri  dari  2  jenis data,  yaitu  data  eksperimen  berupa  data  titik dan  data  fitting  yang  berupa  garis.  Gambar 5(a)  adalah  kurva  Nyquist  berbentuk  linier yang menunjukan fenomena kapasitif dengan adanya tetapan tertentu yang disebut Constant  Phase  element (CPE).  Hasil fitting
100 μm = Produk Korosi ZrO 2
Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir (Vol. 28 No.1 Tahun 2022) 29 – 36
Pengaruh Penambahan Larutan H 3 BO 3 dan LiOH Terhadap Perilaku Korosi Material Kelongsong Zircaloy -2 dalam Media Air Bebas Mineral (Fajar Al Afghani, Erwan Hermawan, Anditania Sari Dwi Putri, Ely Nurlaily)
menunjukkan  model  dengan  CPE  bukan kapasitor faraday (Cf) dikarenakan permukaan  yang  tidak  rata.  Gambar  5(b) adalah  kurva  bode  impedansi  menunjukkan impedansi  total  terhadap  frekuensi.  Gambar 5(c) adalah kurva bode sudut fasa menjelaskan  sudut  antara  data-data  pada kurva  nyquist  dengan  sumbu  Zreal=0,  yang menunjukan  sifat  kapasitif/induktif  suatu lapisan.  Jika  berada  di  antara  sudut 0 < θ ≤ -90° maka sifat lapisan pada frekuensi tersebut semakin kapasitif dan jika berada di antara  sudut  0  <  θ  ≤  90°  maka  semakin induktif.  Kurva  bode  phase  menunjukkan bahwa Zr-2 terdapat puncak di sudut 0° pada frekuensi  tinggi,  yang  menunjukan  adanya sifat induktif atau peristiwa korosi. Hasil kurva yang  didapat  lebih  lanjut  dilakukkan fitting sehingga  diperoleh  model  elektrokimia  yang ekivalen seperti pada Gambar 6.
Gambar 6. Model rangkaian ekivalen Zr-2
Hasil yang didapatkan dari pengujian polarisasi  potensiodinamik  berupa  potensial (V)  dan  densitas  arus  (A/cm 2 ).  Gambar  7 adalah hasil
pengujian
polarisasi potensiodinamik zircaloy -2  pada  larutan  air bebas mineral tanpa penambahan H 3 BO 3 dan Gambar  8  adalah zircaloy -2  pada  larutan  air bebas mineral dengan konsentrasi penambahan H 3 BO 3 yang berbeda.
Gambar 7. Kurva  polarisasi  potensiodinamik Zr-2  dalam  media  air  bebas mineral
Gambar 8. Kurva  polarisasi  potensiodinamik Zr-2  dalam  air  bebas  mineral dengan penambahan H 3 BO 3 berbagai konsentrasi.
Reaksi  kimia  yang  terjadi  selama  proses korosi dalam lingkungan air adalah Zr + 2H 2 O → ZrO 2 + 2H 2 . Pada Gambar. 7 dapat dilihat bahwa  dengan  rentang  variasi  yang  lebar diperoleh  pengukuran  laju  korosi  dengan peningkatan  yang  tidak  signifikan.  Hal  ini disebabkan selama korosi zircaloy -2 berlangsung  dalam  media  air,  lapisan oxide film melindungi  paduan zirconium dari lingkungan. Setelah penambahan H 3 BO 3 2000 ppm,  larutan  air  bebas  mineral  ditambahkan lagi dengan LiOH 1 ppm, 2 ppm, 3 ppm, 4 ppm dan 5 ppm sehingga didapat kurva polarisasi potensiodinamik seperti pada Gambar 9.
Gambar 9. Kurva  polarisasi  potensiodinamik Zircaloy -2 dalam air bebas mineral +  H 3 BO 3 2000  ppm  dan  variasi LiOH
Setelah  grafik  Tafel  terbentuk  maka dapat  menentukan  laju  korosi  dengan pengeplotan  terhadap  grafik  menggunakan aplikasi Gamry Echem Analyst . Besarnya laju korosi zircaloy -2  variasi  penambahan  larutan H 3 BO 3 dan  ion  Li + ditunjukkan  pada  Tabel  3. Dari hasil laju korosi tersebut diketahui bahwa
E (V ol ts ) I (A/cm 2 ) X Y
Pengaruh Penambahan Larutan H 3 BO 3 dan LiOH Terhadap Perilaku Korosi Material Kelongsong Zircaloy -2 dalam Media Air Bebas Mineral (Fajar Al Afghani, Erwan Hermawan, Anditania Sari Dwi Putri, Ely Nurlaily)
peningkatan konsentrasi LiOH dapat menurunkan  laju  korosi  pada Zircaloy -2.  Hal ini  mengindikasikan  bahwa  penambahan  ion Litium  pada  larutan  LiOH  dapat  menurunkan resiko korosi, tetapi pada konsentrasi di atas 4  ppm  resiko  korosi  akan  meningkat.  Pada konsentrasi  LiOH  1-4  ppm  ion  Li + befungsi untuk  menghalangi  oksigen  bereaksi  dengan logam zirconium ,  namun  setelah  melewati  4 ppm  Li + bereaksi  dengan  ion  O 2- membentuk ikatan  O-Li  yang  akan  merusak  atau menyebabkan korosi terhadap logam zirconium [3,16].
Tabel 3.  Data  laju  korosi zircaloy -2  dengan variasi larutan. Larutan Penambah larutan Laju Korosi (10 -3 mpy)
H 3 BO 3
(ppm) ion Li+ (ppm) Air Demineral 100 mL 0 0 15,03 10 0 17,29 100 0 18,51 500 0 20,82 1000 0 22,71 2000 0 23,29 2000 1 22,71 2000 2 21,88 2000 3 21,41 2000 4 21,39

## KESIMPULAN
Hasil  mikrostruktur  dan  identifikasi spektrum  XRD  menunjukkan  bahwa  jenis korosi  yang terjadi pada material kelongsong Zr-2  adalah  korosi  merata.  Penambahan H 3 BO 3 berpengaruh  terhadap  karakteristik korosi  material  kelongsong zircaloy -2  dalam air  bebas  mineral.  Laju  korosi zircaloy -2 semakin meningkat seiring dengan penambahan  konsentrasi  H 3 BO 3 dan  dapat menurunkan laju korosi dengan penambahan ion Litium  dengan konsentrasi 1-4 ppm dalam lingkungan  air  bebas  mineral,  namun  laju korosi  meningkat  dengan  penambahan  ion Litium  di  atas  4  ppm  sehingga  disimpulkan konsentrasi optimum penambahan ion  Litium adalah 4 ppm.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  kami  ucapkan  kepada Kepala  Pusat  Riset  Teknologi  Daur  Bahan Bakar Nuklir dan Limbah Radioaktif yang telah memfasilitasi penelitian ini melalui dana DIPA tahun Anggaran 2021.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] I. Charit, “Accident tolerant nuclear fuels and  cladding  m aterials,” JOM ,  vol.  70, no.  2,  pp.  173 –175,  Feb.  2018,  doi: 10.1007/s11837-017-2701-3.
[2] Y.  Wouters  and  L.  Latu-Romain, “Corrosion  in  pressurized  water,”  in Encyclopedia  of  Interfacial  Chemistry , Elsevier,  2018,  pp.  155 –163.  doi: 10.1016/B978-0-12-409547-2.13875-2.
[3] A.  T.  Motta,  A.  Couet,  and  R.  J. Comstock,  “Corrosion  of zirconium alloys  used  for  nuclear  fuel  c ladding,” Annu.  Rev.  Mater.  Res. ,  vol.  45,  no.  1, pp.  311 –343,  Jul.  2015,  doi:  10. 1146/annurev-matsci-070214-020951.
[4] Q. Auzoux et al. , “Hydride reorientation and  its  impact  on  ambient  temperature mechanical  properties  of  high  burn-up irradiated and unirradiated recrystallized Zircaloy-2  nuclear fuel cladding  with an inner liner,” J. Nucl. Mater. , vol. 494, pp. 114 –126,  2017,  doi:  10.1016/j.jnucmat. 2017.07.022.
[5] Y.  Nemoto et  al. ,  “Investigation  of zircaloy-2  oxidation  model  for  SFP accident  analysis,” J.  Nucl.  Mater. ,  vol. 488,  pp.  22 –32,  May  2017,  doi: 10.1016/j.jnucmat.2017.03.004.
[6] K. A. Kane, S. K. Lee, S. B. Bell, N. R. Brown, and B. A. Pint, “Burst behavior of nuclear grade FeCrAl and Zircaloy-2 fuel cladding  under  simulated  cyclic  dryout conditions,” J. Nucl. Mater. , vol. 539, p. 152256, Oct. 2020, doi: 10.1016/j.jnucmat.2020.152256.
[7] L. Xu, Y. Xiao, A. van Sandwijk, Q. Xu, and  Y.  Yang,  “Production  of  nuclear grade zirconium :  A  review,” J.  Nucl. Mater. , vol. 466, pp. 21 –28, Nov. 2015, doi: 10.1016/j.jnucmat.2015.07.010.
[8] S.  Meng,  Y.  Yan,  Y.  Hu,  Y.  Hu,  and  T. Ruan,  “Research  of  thermal  hydraulic conditions  effect  on  PWR  CIPS  r isk,” Front.  Energy  Res. ,  vol.  10,  p. 823872, 2022, doi: 10.3389/fenrg.2022.823872.
[9] G. R. Sunaryo, “Boric  acid radiolysis in primary  coolant  water  of  PWR  at temperature  of  250 o C,” J.  Pengemb. Energi Nukl. , vol. 19, no. 1, p. 11, 2017, doi: 10.17146/jpen.2017.19.1.3192.
[10]  S. Xie et al. , “The Distribution of Li ions in  the  oxide  film  formed  on  zircaloy-4 corroded  in  lithiated  w ater  at  633  K,” Materials ,  vol.  13,  no.  4,  p.  873,  Feb. 2020, doi: 10.3390/ma13040873.
Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir (Vol. 28 No.1 Tahun 2022) 29 – 36
Pengaruh Penambahan Larutan H 3 BO 3 dan LiOH Terhadap Perilaku Korosi Material Kelongsong Zircaloy -2 dalam Media Air Bebas Mineral (Fajar Al Afghani, Erwan Hermawan, Anditania Sari Dwi Putri, Ely Nurlaily)
[11]  A.  F.  Waheed,  A.  Kame,  and  H.  M. Hamed,  “Effect  of  acidic  and  alkaline solutions  on  electrochemical  corrosion of  zircaloy- 2,” Int.  J.  Adv.  Sci.  Tech. Res. ,  vol.  6,  no.  8,  2018,  doi: 10.26808/rs.st.i8v6.01.
[12]  S.  L.  Butarbutar  and  G.  R.  Sunaryo, “Kajian terhadap
pengaruh penambahan Lioh pada PWSCC
komponen  bejana  tekan  r eaktor,”  in Prosiding  Pertemuan  dan  Presentasi Ilmiah – Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir , Jul. 2011, p. 5.
[13]  A.  F.  Waheed,  A.-H.  Kandil,  and  H. Hamed,  “Electrochemical  corrosion  of Zircaloy-2  under  PWR  water  chemistry but  at  room  temperature,” Ann.  Nucl.
Energy , vol. 94, pp. 168 –174,  2016, doi:
10.1016/j.anucene.2016.02.030.
[14] Febrianto,  “Pengaruh  asam  borat  dan lithium hidroksida terhadap korosi inconel  690tt  sebagai  tube  pembangkit uap PWR,”  in Prosiding  Seminar Nasional  Teknologi  Energi  Nuklir  2014 , Pontianak, pp. 475 –480.
[15]  A. H. Kandil, A. A. F. Waheed, and H. M. T.  Tawfik,  “Water  chemistry  effect  on corrosion  of  nuclear  fuel  cladding material,  zircaloy-4  (Zr- 4),” Int  J  Adv Res , vol. 2, no. 4, pp. 149 –162, 2014.
[16]  G. Jiang, D. Xu, W. Yang, L. Liu, S. Guo, and  S.  Wang,  “Incipient  corrosion  of FeCrAl  alloys  in  H3BO3-  and  LiOH- containing pure water at 360 °C and 18.5 MPa,” J.  Nucl.  Mater. ,  vol.  557,  p. 153299, Dec.
2021, doi: 10.1016/j.jnucmat.2021.153299.