Terjemahan Bab 6 Subbab 1-5 Semuanya

Click here to load reader

download Terjemahan Bab 6 Subbab 1-5 Semuanya

of 15

  • date post

    26-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    42
  • download

    0

Embed Size (px)

description

afd

Transcript of Terjemahan Bab 6 Subbab 1-5 Semuanya

THORIUMKEGUNAANTorium digunakan dalam teknologi nuklir sebagai nuklida fertil alami dari reaksi tangkapan neutron yang menghasilkan produk fisil U-233 dari reaksi bertahap :

Pada reaktor neutron termal, U-233 menjadi lebih baik dibanding U-235 atau Pu-239 ditinjau dari banyaknya neutron yang dihasilkan per neutron termal yang diserap, , lebih besar pada U-233 daripada nuklida fisil lain. Torium belum banyak digunakan dalam reaktor nuklir dikarenakan ketersediaan U-235 yang lebih mudah ditemui di alam.Dibandingkan dengan Pu-239, produk fisil lain, maka kelebihan U-233 adalah daya denaturasinya, yaitu dengan cara penngenceran dengan U-238 pada campuran yang mengandung kurang dari 12 persen U-233. Produksi bahan bakar nuklir dengan metode demikian akan lebih mahal dan metode pemisahan isotop yang lebih sulit. Tidak ada cara yang serupa pada denaturasi Pu-239, yang bisa langsung dipisahkan dari U-238 melalui proses kimiawi.Kegunaan lain torium dalam penggunaannya di sistem energi nuklir, torium memiliki sedikit kegunaan industri di Welsbach mantel untuk lampu gas, dalam alloy magnesium untuk meningkatkan kekuatan dan ketahanan pada temperatur tinggi dan pada isolator.ISOTOP TORIUM

Isotop AlamiTh-232 dan Th-228. Torium alam mengandung hampir seluruhnya Th-232, dengan 1,35.10-8 persen Th-228 (radiotorium), dan sejumlah kecil Th-234, Th-230, Th-231 dan Th-227.Rasio Th-238/Th-232 dalam torium alam sama dengan rasio waktu paro masing-masing, karena Th-228 yang merupakan produk peluruhan Th-232 berada pada kesetimbangan sekuler dengan induknya. Namun pada torium yang teriradiasi, rasio Th-228/Th-232 bisa lebih besar karena adanya tambahan Th-228 dari peluruhan alfa.Th-234 dan Th-230. Salah satu produk dari rantai peluruhan U-238, Th-234 (UX-1) dan Th-230 (ionium). Karena waktu paro Th-234 kecil, maka konsentrasinya dalam torium dapat diabaikan dan langsung meluruh dari torium yang telah diseparasi. Di sisi lain, Th-230 yang waktu paronya delapan ribu tahun, merupakan penyusun yang signifikan dalam mineral torium yang mengandung uranium. Rasio atom Th-230/Th-232 dinyatakan dengan persamaan :

Di sini 0,9927 adalah fraksi atom U-238 dalam uranium alam. RU,Th adalah rasio atom U terhadap Th dalam mineral dan 4,51.109 tahun adalah waktu paro U-238. Rasio aktivitas Th-230 terhadap Th-232 adalah

Dimana adalah waktu paro dari isotop yang meluruhThorium akan kembali menjadi produk awal dari uranium yang dihasilkan dari biji buta di kawasan sungai di Ontario dengan perbandingan uranium dan thorium 6:1[C5] sejumlah thorium dengan Th 230 aktivitas 3.1x6=18.6 waktu dari aktivitas dari Th232Th 231 dan Th 227 mengikuti dari U 235 peluruhan berantai, Th 231 dan Th 227 , di tabel 5.3 adalah tetapan peruntut dari thorium dari biji yang mengandung uranium karena pendeknya waktu paro dan kecil bagian dari U 235 pada uranium alam, jadi tidak ada yang significan pada thorium teknologi2.2 Syintetic Thorium IsotopesTh 233 isotope Th 233 memproduksi ketika Th 232 menangkap neutron,adalah penting intermediasi hidup pendek pada produksi dari U 233 ,dijabarkan pada Sec.1Th 229 ,isotope Th 229 dengan waktu paro 7340 tahun, adalah waktu peluruhan radioaktif adik dari U 233 (tabel 5.4). adalah menyediakan sangat sedikit konsentrasi pada irradiasi thorium3.Radioaktivitas Thorium Th 232 adalah orangtua dari 4n seri peluruhan radioaktif dari Fig 6.1 dan baca tabel 6.3 kolom terakhir dari 6.3 memberikan rasio dari nomor atom yang awal peluruhan dari Thorium alam menghasilkan Th 232 ,asumsi bahwa thorium telah meluruh dengan panjang dan cukup, hingga 40 tahun, dari peluruhan produk dari equibilirium, seperti equilibirium aktivitas dari semua radioaktif sama kecuali Po 212 dan Tl 208 Dengan alternative peluruhan menghasilkan Bi 212 pencampuran thorium alam yang baru mengandung isi yang khusus sejumlah 3 radioaktivitas yang waktu paro panjang Th 2302 dan setra turunanya aktivitasnya Th 228 dan sejumlah kebanyakan adalah dari Th 230

Halaman 4 6

Aktivitas Thorium alam sangat bergantung pada uranium seperti rasio thorium yang di tunjukan pada persamaan (6.1)

Karena waktu paruh Thorium (230Th) sangat panjang samapai mencapai 80.000 tahun maka sisa aktivitasnya menjadi prtikel yang konstan. Karena waktu paruh pertama produk adalah 1.600 tahun, 226Ra, Anak dari 230Th peluruhan memberikan kontribusi sedikit untuk radioaktivitas pemisahan thorium selama beberapa dekade. Disisi lain anak yang berumur pendek yaitu 1,910 tahun untuk 228Th bereakasi lebih cepat dan menimbulkan bahaya dengan dimurnikan yang tidak bertemu dengan uranium murni. Itu merupakan bahaya paling penting dari Thorium.

Gambar 6.2. menunjukkan bagaimana radioaktivitas torium baru dipisahkan tidak mengandung 230Th perubahan waktu. Selama bulan pertama , aktivitas meningkat dengan faktor hampir empat karena penumpukan untuk steady state dari enam produk peluruhan berumur pendek 228Th. Aktivitas kemudian meluruh dengan waktu paruh 1,91 tahun seperti aslinya 228 Th di thorium dimurnikan pada waktu nol meluruh. Setelah 4 tahun aktivitas mulai meningkat kembali menjadi 6,7 tahun 228Ra produk baru dari 228Th, karena semua produk peluruhan 232Th mencapai tingkat asimtotik.Thorium yang telah diiradiasi di reaktor nuklir akan berisi konsentrasi lebih tinggitrations dari 228 Th dan anak dibanding thorium alami karena urutan reaksi

2. Thorium Logam2.1. PenggunaanKarena kepadatan thorium atom lebih tinggi pada logam thorium dari pada di deretan thorium , logam adalah bentuk yang diinginkan dari thorium dimana reaktivitas nuklir sanagt tinggi atau kepadatan tertinggi yang diinginkan . Salah satu aplikasi nuklir mungkin berada dalam reaktor cepat berpendingin sodium mana thorium akan menangkap neutron dan dikonversi ke235U.

2.2. FaseFase logam thorium dan suhu transisi mereka tercantum dalam Tabel 6.4 . persamaan untuk tekanan uap logam thorium adalah [11].

2.3. Kerapatan dan Penyebaran (perpindahan) PanasKepadatan teoritis thorium di 25oC , dari x-ray pengukuran kristal , adalah 11,72 dm3 . Kepadatan logam cor adalah antara 11,5 dan 11,6 g / cm3. Persamaan koefisien ekspansi termal diberikan pada Tabel 6.5 . Karena thorium mengkristal dalam sistem kubik , mengembang secara merata ke segala arah dan tidak terpengaruh pada banyak distorsi. pada siklus termal sebagai uranium . Untuk alasan ini , dan karena suhu transisi - di thorium jauh lebih tinggi daripada di uranium , bahan bakar reaktor logam thorium memiliki jauh lebih baik Stabilitas limensional dari logam uranium .

2.4. Sifat TermodinamikaKapasitas panas dari dua fase padat thorium dan logam cair dan kalor transformasi dan fisi diberikan dalam Tabel 6.6

2.5. Panas dan Konduktivitas ElektrikKonduktivitas termal logam thorium diberikan pada Tabel 6.7 . Konduktivitas listrik logam thorium sangat tergantung pada kandungan pengotor tersebut. Chiotti [ C3 ] menemukan bahwa di kamar suhu resistivitas logam thorium yang mengandung 0,2 w/o (% berat) karbon adalah 37.10-6 .cm dan yang terkandung dalam logam 0,03 w/o carbon adalah 18.10-6 .cm. nilai ekstrapolasi untuk logam thorium bebas karbon adalah 13 samapi 15.10-6 .cm . koefisien temperatur resistensi adalah 3,6 4,0.10-3 per 0C.

2.6. Reaksi KimiaLogam thorium secara perlahan ternoda oleh udara pada suhu kamar , namun serangan lebih lanjut dicegah dengan film oksida patuh. Pada suhu di atas 200 C , namun, serangan progresif terjadi . Keuntungan berat 0,03 , 0,43 , dan 8,7 g/( cm2. h ) telah dilaporkan pada 300 , 400 , dan 5OO 0C , masing-masing [ W2 ] . Produk ini terutama ThO2 . Halus yang terpisah thorium adalah piroforik .Thorium bereaksi dengan hidrogen pada suhu di atas 250 0C untuk membentuk ThH2 dan Th4H15 .Thorium bereaksi dengan nitrogen pada suhu di atas 670 0C untuk membentuk ThN . Untuk alasan ini, leleh thorium logam murni harus dilakukan dalam ruang hampa , dengan menggunakan helium , atau argon.Pada suhu di bawah 100 0C , logam thorium hanya perlahan terkorosi oleh air karena pembentukan lapisan oksida pelindung. Pada suhu di atas 178 0C , film akan hancur.

Proses oksidasi nya cepat. Pada 315oC, laju berat yang hilang adalah sekitar 56 mg/(cm2.h) [W2]. Untuk alasan ini, logam thorium tidak mempertimbangkan bahan bakar yang cocok untuk reaktor pendingin air. Karena logam thorium tidak dirusak oleh natrium pada suhu diatas 500oC, ini cocok dengan pendingin di reaktor pendingin natrium.Logam thorium perlahan di rusak oleh larutan hidroklorida, hydrofloric, sulfur, atau asam nitrat. Itu mudah larut dalam asam klorida aquadest. Itu pasive di dalam konsentrat asam nitrat, namun larut dengan mudah jika ditambahkan 0,05 M ion florida. Ini akan menjadi bahan pereaksi yang baik untuk menyiapkan umpan untuk proses iradiasi kembali pada logam thorium pada proses thorex.

5 Komponen thorium Status valensi thoriumStatus tetravalnsi, dicontohkan oleh senyawa seperti ThO2, adalah satu-satunya valensiThorium untuk kepentingan praktik.

Thorium dioksidaThorium dioksida ThO2 adalah bentuk dimana thorium ditujukan untuk digunakan di bahan bakar reaktor untuk air ringan, air berat, dan liquid metal fast breder reaktor. Adalah jenis keramik yang bisa stabil.

Dipanaskan hingga mendekati titik leburnya yaitu 3370oC tanpa penurunan yang serius. Sifat fisik dari ThO2 dari referensi [11], dirangkum di tabel 6.8Bentuk larutan padat ThO2 dengan UO2 atau PuO2 diatas seluruh komposisi berkisar antara 0-100% ThO2ThO2, juga sebagai mineral thorianite tau sebagi thoria sintetis yag di produksi oleh pemanasan thorium nitrat, oxalat, atau hidroksida, reaksinya lambat dengan asam mineral. Itu bia dilarutkan pada keadaan panas, konsentrat asam sulfat atau pada asam nitrat panas yang mengandung 0,05M HF.

Thorium karbidaReferensi [11] merangkum data yang agak bertentangan pada sistem thorium-karbon. dariMaxima dalam kurva titik leleh, dapat disimpulkan bahwa dua senyawa y