Reaktor nuklir memproduksi listrik dengan cara: 1. Reaksi fisi pada inti bahan bakar uranium di reaktor menghasilkan energi panas 2. Energi panas digunakan untuk memanaskan air menjadi uap 3. Uap memutar turbin untuk menghasilkan listrik

1. Sintesis = (penyatuan unsur-unsur atau bagian-bagian ke dalamsuatu bentuk yang menyeluruh)
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
---------------------
1. Compaction pressures ranging from 550 to 830 MPa (40 to 60 tsi) are common in
commercial practice for stainless steel because : "stainless steel powders require higher
compacting pressures and have lower green strength, compared with low-alloy ferrous
powders."
2. The green strength of stainless steel compacts, is influenced by compaction pressure and
the type of lubricant.
3. Lubricants that provide high green strength, such as stearic acid generally cause lower
compactibility.
4. lubricant selection is an important factor in determining successful application and
fabrication of P/M stainless steels.
5. Stainless steel powders with lower carbon and nitrogen contents also improve
compressibility and compactibility (green strength).
6. Powder annealing also improves green strength.
7. Sintering is the most important step in processing stainless steel P/M parts. Because
carbon lowers corrosion resistance, the lubricant must be removed to prevent carbon
diffusion into the part.
8. medium-density stainless steels are sintered typically at 1120 to 1150 °C (2050 to 2100
°F), except when improved mechanical properties and corrosion resistance are required.
9. Higher sintering temperatures up to 1315 °C (2400 °F) are used for improved mechanical
properties and corrosion resistance.
10. Sintering is generally performed at temperatures around 2
/3 to 4
/5 of the absolute melting
point or solidus of the material for a single-component system.
11. Multi-component powder mixtures are generally sintered near the melting point of the
constituent with the lowest melt temperature.
12. Sintering times are typically 20 to 60 min under a protective atmosphere. Widely used
furnace atmospheres include endothermic gas, exothermic gas, dissociated ammonia
(DA), hydrogen, hydrogen-nitrogen mixtures, and vacuum. The main function of the

2. atmosphere is to protect a part from oxidation or nitridation, as might occur when heating
in air.
13. Inadequate sinter generally is indicated by low strength, low hardness, and improper
dimensions. Causes of inadequate sintering are often related to the atmosphere, but
several factors may be involved, such as:
· Sintering temperature too low
· Insufficient reducing agent
· Dew point too high in the hot zone
· High O2 content in hot zone
· Incorrect green density
· Incorrect belt speed or time at temperature
Corrective action includes:
· Measure and control dew point and O2 content in the hot zone
· Measure and increase H2 content
· Check and correct belt speed and/or powder compositions
14. Sintering temperatures depend on the material and desired properties. Alloy steels
typically require higher sintering. temperatures (Table 3) and times to promote
homogenization.
15. Sintering atmospheres primarily control chemical reactions between the materials being
processed and the furnace surroundings.
16. Sintering atmospheres may also prevent the loss of alloying elements existing in the
material being processed.
17. In common operating practice, the most important functions of select atmospheres are to
aid in the reduction of oxides on the surfaces of the metal particles in the compact and to
control carburization and decarburization of iron and iron-base compacts caused by
oxygen, water vapor, and carbon dioxide when present in improper proportions with
respect to the hydrogen and carbon monoxide contents of the sintering atmosphere. Iron
oxides are reduced by hydrogen carbon monoxide, and carbon.
18. Carburization is caused by carbon monoxide and by hydrocarbons such as methane.
19. The most frequently used atmospheres in commercial sintering of P/M iron and steel
materials are endothermic, exothermic, dissociated ammonia, pure hydrogen, and

3. nitrogen-base atmospheres. Of these, endothermic gas is the most widely used, followed
by dissociated ammonia.
20. Although other hydrocarbon gases may be used, methane and propane are the most
commonly used bases for the production of endothermic gas and exothermic gas
atmospheres.
21. These furnace atmospheres consist of mixtures of nitrogen, water vapor, carbon
monoxide, hydrogen, carbon dioxide, and methane.
22. The degree of combustion that occurs is controlled by the amount of air admitted to the
process
23. methane is strongly reducing to iron oxide
24. Dew point is a measure of the dryness of the atmosphere gas
25. Generally, low dew point gases increase the reduction potential of the atmosphere
26. Exothermic atmospheres are not strongly reducing to iron and are decarburizing at
normal sintering temperatures. Their use in sintering iron-base materials is limited to
applications that do not require a residual carbon content. Removal of water and carbon
dioxide can improve the properties of this protective atmosphere.
27. Time of sintering also affects the amount of combined carbon formed
28. The higher the sintering temperature, the longer the sintering time.
29. The smaller the particle size of the powder from which the compacts are pressed, and the
lower the green density of the compacts, the greater the shrinkage.
30. Compacts from powders of body centered cubic metals of a given particle size pressed to
a given density and sintered a given length of time at a given homologous temperature
show higher shrinkage than compacts from face-centered cubic metals sintered under
corresponding conditions.
31. The higher the temperature, the greater the shrinkage. Shrinkage also increases with
increasing sintering time
32. The rate of shrinkage is initially quite high, but then decreases with increasing sintering
time
33. The higher the sintering temperature, the more rapid the decrease in shrinkage rate
34. Accordingly, high sintered densities can be obtained more readily by increasing sintering
temperature than by increasing sintering time.

4. 35. higher the compacting pressure, the smaller the sintering shrinkage, or the change from green to
sintered density.
36. However, the sintered density is much improved by the higher green density.
37. In comparison to plain iron powder, stainless steel powders require substantially higher
compacting pressures because of their high alloy content, which increases their hardness
and work-hardening rates.
38. Further homogenization is required to ensure that the liquid is evenly dispersed throughout the
mix
Sintering Furnaces. Most commercial sintering of stainless steel parts is performed in
continuous mesh belt conveyor furnaces at temperatures up to approximately 1150 °C (2100
°F). Pusher, walking beam, and vacuum furnaces are used for higher temperatures up to
approximately 1345 °C (2450 °F). (powder met SS ; hal 60)
(a) TiC-based hard metals (cermets) up to 1600 °C.

5. (b) 3000 °C, when direct sintering is used.
(c) Highest temperature under pressured N2 atmosphere or in powder bed.
(d) Low temperatures for liquid phase sintering.
(e) Low temperatures for highly active powders.
(a) Not all stages apply and some stages may overlap.
(b) Reduction of metal oxides other than iron oxide may require
higher temperatures depending on the element and furnace
atmosphere.
(a) Temperatures represent the range of typical or possible sintering temperatures.

6. Halaman : 1095
Outline for Duplex Stainless Steel Ferritic-Martensitic P/M using Mechanical Alloying
Material
Feritic/Martensitic Duplex Stainless Steel
Powder
Fe : ?
Cr : gas atomized -325 mesh spherical, mean size 4 µm, tap density…?
ZrO2 : ?
Binder
?
Mixing
?
Molding
?
Debinding
?
Sintering

7. ?
Post-Sintering
Quench in oil medium for obtain
Final Density and properties
?
melting point of pure Fe = 1539 0
C  so, the proper sintering temperature for feritic-martensitic
stainless steel (Fe-Cr-ZrO2) that we going to sinter is near melting down one of the lowest
constituent element that mixed (for multi-composition system), in this case, Fe has the lowest
melting down other than Cr and ZrO2.
melting point of pure chromium = 1857 0
C
melting point of zirconium = 1852 0
C
melting point of zirconia (ZrO2) = 2715 °C
Reaktor nuklir memproduksi dan mengendalikan pelepasan energi dari pemecahan atom
beberapa unsur seperti uranium dan plutonium. Pada PLTN, energi dilepaskan dari reaksi fisi
(pemecahan) berantai atom uranium/plutonium sebagai bahan bakar menghasilkan energi panas
dan energi panas ini dipakai untuk memproduksi uap. Uap inilah yang digunakan untuk
menggerakan turbin untuk memproduksi listrik….
-Di dalam inti reaktor, reaksi fisi terjadi karena adanya penembakan neutron terhadap bahan
bakar nuklir yang menghasilkan energi panas.
- Energi panas yang dihasilkan dari inti reaktor kemudian dibawa oleh air bertekanan pada
primary loop ke generator uap.
- D idalam generator uap, air yang berasal dari secondary loop menjadi terpanaskan dan
terbentuklah uap.
- Uap yang dihasilkan diarahkan ke turbin uap untuk memutar generator dan akhirnya
menghasilkan listrik.
Ya. Swelling dapat menyebabkan tersumbatnya aliran pendingin (channel flow blockage), sehingga
proses transfer kalor dari bahan bakar ke pendingin tidak efektif. Akibatnya suhu bahan bakar lokal akan
naik (local hotspot). Jika kenaikan suhu mencapai batas yang diizinkan untuk operasi normal, berarti
sudah dianggap kegagalan bahan bakar.
Kemungkinan kegagalan yang lain, misal ketika terjadi kecelakaan akibat hilangnya pendingin
(LOCA/Loss of coolant accident). Tekanan di dalam reaktor turun. Akibat adanya tekanan internal dari
dalam bahan bakar, kelongsong bisa swelling, bahkan bisa menggelembung (ballooning) jika beda
tekanannya besar. Pada kondisi tertentu bisa menyebabkan kelongsong pecah dan sebagai akibatnya
bahan-bahan radioaktif terlepas ke sistem pendingin.

8. - Sumbernya : http://jekethek.blogspot.com/2011/03/reaktor-nuklir-proses-cara-kerja-
dan.html#ixzz2ttAeaSQV
Heat generation
The reactor core generates heat in a number of ways:
 The kinetic energy of fission products is converted to thermal energy when these nuclei
collide with nearby atoms.
 The reactor absorbs some of the gamma rays produced during fission and converts their
energy into heat.
 Heat is produced by the radioactive decay of fission products and materials that have
been activated by neutron absorption. This decay heat-source will remain for some time
even after the reactor is shut down.
A kilogram of uranium-235 (U-235) converted via nuclear processes releases approximately
three million times more energy than a kilogram of coal burned conventionally (7.2 × 1013
joules
per kilogram of uranium-235 versus 2.4 × 107
joules per kilogram of coal). (Wikipedia)
terjemahan
inti reaktor menghasilkan energi panas dengan beberapa cara :
 Energi kinetik hasil dari reaksi fisi diubah menjadi energi panas saat inti-inti ini
bertubrukan dengan atom-atom terdekat.
 Reaktor menyerap beberapa sinar gamma yang dihasilkan selama reaksi fisi dan
mengubah energi-energi tersebut menjadi panas
 Panas dihasilkan oleh peluruhan radioaktif dari reaksi fisi dan material-material yang
telah teraktivasi oleh penyerapan neutron. Sumber panas peluruhan ini akan tetap ada
untuk beberapa waktu bahkan setelah reaktor dimatikan.
Satu kilogram uranium-235 (U-235) yang diubah dengan proses nuklir melepaskan energi
kurang lebih tiga juta kali lebih besar daripada satu kilogram batu bara yang dibakar secara
konvensional (7.2 x 1013
joules/kg U-235 vs. 2.4 x 107
joules/kg batu bara). (Wikipedia)

9. PRINSIP KERJA PLTN
Prinsip kerja PLTN hampir mirip dengan cara kerja pembangkit listrik tenaga uap (PLTU)
berbahan bakar fosil lainnya. Jika PLTU menggunakan boiler untuk menghasilkan energi
panasnya, PLTN menggantinya dengan menggunakan reaktor nuklir.
Seperti terlihat pada gambar 1, PLTU menggunakan bahan bakar batubara, minyak bumi, gas
alam dan sebagainya untuk menghasilkan panas dengan cara dibakar, kemudia panas yang
dihasilkan digunakan untuk memanaskan air di dalam boiler sehingga menghasilkan uap air, uap
air yang didapat digunakan untuk memutar turbin uap, dari sini generator dapat menghasilkan
listrik karena ikut berputar seporos dengan turbin uap.
PLTN juga memiliki prinsip kerja yang sama yaitu di dalam reaktor terjadi reaksi fisi bahan
bakar uranium sehingga menghasilkan energi panas, kemudian air di dalam reaktor dididihkan,
energi kinetik uap air yang didapat digunakan untuk memutar turbin sehingga menghasilkan
listrik untuk diteruskan ke jaringan transmisi,.
Strukur Atom Uranium
Sejatinya segala unsur yang terdapat di alam terbentuk dari kumpulan atom-atom. Ada 92 jenis
atom yang telah didefinisikan hingga saat ini. Inti dari suatu atom terdiri atas proton yang
bernilai positip dan neutron yang bersifat netral. Disekitar intinya terdapat elektron yang
mengelilingi, biasanya berjumlah sama dengan proton dan terikat dengan gaya
elektromagnetiknya. Jumlah proton pada atom menjadi ciri khas suatu jenis atom dan lebih
dikenal dengan sebutan nomer atom, yang menentukan unsur kimia atom tersebut.

10. Unsur uranium memiliki jumlah proton 92 buah atau dengan kata lain nomer atom Uranium
adalah 92. Namun di alam, terdapat 3 jenis unsur yang memiliki jumlah proton 92 buah, masing-
masing memiliki jumlah neutron sebanyak 142, 143, dan 148 buah. Unsur yang memiliki 143
buah neutron ini disebut dengan Uranium-235, sedangkan yang memiliki 148 buah neutron
disebut dengan Uranium-238. Suatu unsur yang memiliki nomer atom sama namun jumlah
neutron yang berbeda biasa disebut dengan isotop. Gambar berikut adalah struktur dari atom
Uranium dan tabel yang menjelaskan tentang isotopnya.
Uranium yang terdapat di alam bebas sebagian besar adalah Uranium yang sulit bereaksi, yaitu
Uranium-238. Hanya 0,7 persen saja Uranium yang mengandung isotop Uranium-235.
Sedangkan bahan bakar Uranium yang digunakan di PLTN adalah Uranium yang kandungan
Uranium-235 nya sudah ditingkatkan menjadi 3-5 %.
Reaksi Fisi Uranium
Perlu diketahui bahwa reaksi fisi bisa terjadi disetiap inti atom dari suatu unsur tanpa terkecuali.
Namun reaksi fisi yang paling mudah terjadi adalah reaksi pada inti atom Uranium. Uranium pun
sama halnya, yang paling mudah terjadi reaksi adalah Uranium-235, sedangkan Uranium-238
memerlukan energi yang lebih besar agar dapat terjadi reaksi fisi ini.
Reaksi fisi terjadi saat neutron menumbuk Uranium-235 dan saat itu pula atom Uranium akan
terbagi menjadi 2 buah atom Kr dan Br. Saat terjadi reaksi fisi juga akan dihasilkan energi panas
yang sangat besar. Dalam aplikasinya di PLTN, energi hasil reaksi fisi ini dijadikan sumber
panas untuk menghasilkan uap air. Uap air yang dihasilkan digunakan untuk memutar turbin dan
membuat generator menghasilkan listrik.
Pada saat Uranium-235 ditumbuk oleh neutron, akan muncul juga 2-3 neutron baru. Kemudian
neutron ini akan menumbuk lagi Uranium-235 lainnya dan muncul lagi 2-3 neutron baru lagi.
Reaksi seperti ini akan terjadi terus menerus secara perlahan di dalam reaktor nuklir.

11. Neutron yang terjadi akibat reaksi fisi sebenarnya bergerak terlalu cepat, sehingga untuk
menghasilkan reaksi fisi yang terjadi secara berantai kecepatan neutron ini harus diredam dengan
menggunakan suatu media khusus. Ada berbagai macam media yang digunakan sampai saat ini
antara lain air ringan/tawar, air berat, atau pun grafit. Secara umum kebanyakan teknologi PLTN
di dunia menggunakan air ringan (Light Water Reactor, LWR).
Perlu diperhatikan disini bahwa di dalam reaktor nuklir, bahan bakar Uranium yang digunakan
dijaga agar tidak sampai terbakar atau mengeluarkan api. Sebisa mungkin posisi bahan bakarnya
diatur sedemikian hingga agar nantinya hasil reaksi fisi ini masih bisa diolah kembali untuk
dijadikan bahan bakar baru untuk digunakan pada teknologi PLTN di masa yang akan datang.
Besarnya Energi Reaksi Fisi
Gambar 4 berikut ini adalah data tentang jumlah bahan bakar yang diperlukan dalam 1 tahun
untuk masing-masing pembangkit listrik berkapasitas 1000 MW. Disini terlihat bahwa untuk 1
gram bahan bakar Uranium dapat menghasilkan energi listrik yang setara dengan 3 ton bahan
bakar batubara, atau 2000 liter minyak bumi. Oleh karena energi yang dihasilkan Uranium
sangat besar, bahan bakar PLTN juga dapat menghemat biaya di pengakutan dan penyimpanan
bahan bakar pembangkit listrik