STUDI A W AL RADIONUKLWA BASIL KOROSI P ADA AIR PENDINGIN PRIMER RSG-GAS

Jru.,jUlllg

.)t:""nur J1U,,'1 reneliliun

l~~N Ug54-527H

PRSG Tahun /997//998

STUDI A WAL RADIONUKLWA BASIL KOROSI PADA
AIR PENDINGIN PRIMER RSG-GAS
Dyah Erlina Lestari, Pudjijanto MS., Subiharto, Setyo Budi

ABSTRAK
STUDI A WAL RADIONUKLffiA BASIL KOROSI PADA AIR PENDINGIN PRIMER RSG-GAS.
Telah dilakukananalisistelhadapradionuklidapemancary yang terkandungdi dalamair pendinginprimer
RSG-GAS. Cuplikanair pendingindiambil sebelumdan sesudahmelewatiresinpenukar ion. Pencacahan
dilakukan dengan unit spektrometergamma latar rendah yang terdiri dati sebuah detektor gamma
beresolusitinggi HP-GeTennelecdan penganalisistinggi pulsa MCA ADCAM 100ORTEC. Dari basil
pencacahandan analisis datasecarakualitatif terindikasi,adanyaradionuklidaNa-24 dan Mn-56 yang
diduga merupakanbasil aktivasidari unsurproduk korosi dan akanditeliti lebih lanjut. Sec.mlkuantitatif
konsentrasiaktivitas Mn-56 di bawah nilai perkinmnyang tertern dalam SAR, sed,wgkanuntuk Na-24

bersesuaian.

ABSTRACT
PRELIMINARY
STUDY OF RADIONUCLIDE
CORROSION PRODUCTS IN PRIMARY
COOLING WATER AT RSG-GAS. Analysis of radionuclides emitting ganuna rays at the primary
cooling water at RSG-GAS has been carried out. The water coolant samples was taken in tile line before
and after in the ion exchange resin system. Counting of the samples was performed using a low level
background gamma spectrometer unit. including of high resolution of gamma detector HP-Ge Tennelec
and Multichannel Analyzer (MCA) ADCAM 100 ORTEC. The result indicated Na-24 and Mn-56
radionuclides that may be as corrosion product and should studied deeply in the future. The expected
activity concentration radionuclide for Mn-56 is lower than those \vritten in the Safety Analysis Report
(SAR),while for Na-24 is in agreement

PENDAHULUAN
Sistem

Dalam hat aluminium
pendingin


berfungsi

untuk memindahkan

di teras

reaktor

primer

dan stainless

realtor

steel, oksida basil korosi yang terbentuk melapisi

panas yang timbul

bagian luar daTi logan1 tersebut dan melindungi


operasi normal

bagian dalamnya daTi kerusakan lebili lanjut.

maupun kecelakaan.

Sebagai medium pembawa

Meskipun demikian, mengingat temperatur dan

panas,

reaktor

tekanan dalam reaktor yang

air

dalam


perubahan
umumnya
bersifat

pacta kondisi

suhu

dapat

daD tekanan.

mengakibatkan

mengalami
Keada.m

air pendingin


sebagian daTi basil korosi tersebut akan l(U1lt

tcrscbut

dalam air pendingin dan mengalanli proses

serta

aktiv,1Si. Radionuklida yang terkandung dalam

bahcill struktur.

dengan
pacta

air pendingin reaktor terjadi sebag,u akibat
GAS

kelongsong
sistem


tinggi,

ini

re;;lktif terhadap bahan kclongsong

RSG

cukup

mempunyai
AIMg2

pendingin

.\"tainle.\"s steel.

Korosi


perusclkan

logam

kimia-~u

elektrokimia

elemen bakar

sedangkan
primer

yang discbabkan

basil korosi daTi b,1l1aI1 stnlktur

material

terbuat


mcrupakan

aktivasi pengotor di dalam air pendingin maupun

dari

komponcnreaktor.

peristi\\'a
olch

teras d,m

Sebagai taltap a\\"al d,ui penelitian ini
dimnati radionuklida pem,Ulcar y

reaksi

dcngan lingkungaIUlya.


dalam air

pcndingin dcngan menggun,lkan speklromcter y.

Hasil korosi biasanya berop.iI..,oksida logam.

IX~

Prosiding SeminarHasi/Pene/itian
PRSG Tahun1997/1998

ISSN 0854 -5278

TEORI
Pada proses korosi, jenis daD laju kor
Korosi adalah peristiwa hilangnya ele

on dari


logarn ke lingkungan (air dan 0

serta

tergantungpadakondisi medialingkungannya.

membentukproduk korosi yang bernpa oksida
pada permukaan logarn tersebut atau

Pen.f!aruhtemperatu!,

ya

logarn sebagaiakibatreaksidenganling

gan[sJ.

Secara elektrokimia, proses korosi

dapat


Pactaumumnya, laju korosi akan naik
dengan

kenaikan

temperatur.

Pola

ketergantungan laju korosi pacta temperatur
bervariasiantaralogam satudan lainnya. Gambar

dipandangmenjadiduaprosesyaitu :

1 menggambarkan
pengaruhtemperaturterhadap

Prosesreaksioksidasipadasisianodikldan

laju korosi. Dari kurva A terlihat adanya
Prosesreduksipactasisikatodik.

kenaikan laju korosi secaraeksponensialdengan

Proses reaksi oksidasi dan red

i

kenaikan

t

memperlihatkanbahwa peningkatan temperatur

berlangsung secarabersamaandan
berdiri sendiri.

temperatur.

Pacta

kurva

B

tidak menaikkan laju korosi hingga pacta suatu

Peristiwa korosi secara urn

t

temperaturkemudian laju korosi naik dengan

digambarkansebagaiberikut :

cepat.Hal ini teIjadi pacta 18 Cr -8 Nistainless

Reaksioksidasi

steel dalam asam nitrat di mana denganadanya

MM

=

+n+
logarn
.m
terkorosi
fiC

kenaikan temperatur dalam asam nitrat akan

.(1)

menaikan daya oksidasi, sedangkan pacta

n

= bilangan bulat 1, 2, 3, 4,

temperaturrendah atau sedangbaja tahan karat

dst.

tersebut berada pacta daerah pasif menuju

= elektron

transpasif. Dengan naiknya daya oksidasi
menyebabkankenaikan laju korosi. Hal yang
sarnajuga terjadi pactamonel dan nikel seperti

Reaksireduksi

terlihat dalamGambar1.

Pada prinsipnya, dalam reaksi eduksi
ini merupakan interaksi daTi reaksi

.dasi

dengan substansi-substansi
yang terdapa dalam
PengaruhPh

media lingkungannya.Reaksireduksitef ..daTi

pH

beberapajenis reaksiyaitu :
2H++2e.

~H2

2)

~2H2O

Reduksi oksigen (lingkungan basa a/au n

°2+2H2O+4e-

~40H

~~2...

berpengaruhterhadapjenis reaksi yang teIjadi

(3)

pada suatuproseskorosi.

all

Pada

(4)

lingkungan

dengan tingkat

keasamanyang tinggi (pH rendah),korosi akan
berlangsungdenganreaksi evolusi hidrogenpada

(5)

daerahkatodiknyarnenurutreaksiberikut :

Pengendapan logam

M++ e

yang

suatularutan.Tingkat keasamanlingkunganakan

Reduksi ion logam
~3 + e-

besaran

menyatakan tingkat keasaman atan kebasaan

Reduksi oksigen (lingkungan asam)

°2+4H++4e-

merupakan

" M(6)

Anodik:2M

189

~2~++2e

(7)

ISSN 0854-5278
Katodik : 2 H + 2 eO

StudiAwal Radionuklida.
DyahErlina. dkk
~ H2

.(8)

PengaruhpH terhadaplaju korosi baja di dalam
air pada temperatur ruang dapat dilihat pada
Gambar2.

Keterangan
Kurva A:

contoh :
18 Cr -8 Ni dalam H2S~
Ni dalam HCI
Fe dalam HF

Kurva B : 18 Cr -8 Ni dalam HNO3
Monel dalam HF
Ni dalam NaOH

Temperature ~

Gambar 1. Pengaruhtemperatur terhadap laju korosi[7],

Gambar 2. Pengaruh pH terhadap laju korosi baja di dalam air
pada temperaturruang[7].
korosi. Hal ini akanmenyebabkan
penunrnanlaju

Dari Gambar 2 terlihat bahwa pada
daerah pH 4-10

korosi.

laju korosi tetap tidak

mengalami kenaikan yang berarti. Hal ini
Pengaruhkecepatana/iran

disebabkankarenapada daerahini di permukaan

Pada umumnya laju

baja terbentuk oksida logam yang berfungsi

korosi

akan

sebagaipasivator.
Pada daerah pH < 4, lapisan oksida

bertambah dengan adanya kenaikan kecepatan

logam larut membentuk ion sehingga teljadi

biasanya merata. Pengaruh kecepatan aliran

kenaikan laju korosi dan pada daerahpH > 10,

terhadaplaju korosi dapatdilihat pada Gambar3

teljadi pembentukanoksida logamyang semakin

di bawahini.

aliran air, sedangkanbentuk korosi yang terjadi

banyak sehingga baja akan terlindungi dari

190

ISSN 0854 -5278

Prosiding SeminarHasi/ Pene/itian
PRSGTahun1997/1998

Keterangan contoh :
Kurva A: 1 : Fe dalam H2O + O2

Pada
kurv
B
dae
I
terli
bah
kece
alira
tidak
berp
p~a
laju
koros
Hal
ini
tetja
pada
pros
koro
yan
dikon
oleh
pola
aktiv
I
Bila
pros
koro
di
baw
prg
difus
katod
mak
kece
al~
aka
meni
laju
sep
pad
~a
A
daera
I.
Efek
sepe
ini
tetja
apa
,erd
peng
(oxid
dala
jUm
kec
laruta
asam
atau
air.
\
d
ala
rnisa
deng
adan
oksi
terla
Apab
pros
diaw
eng
peng
difus
dan
loga
mud
terp
t
d
2.
an
maka
kejad
adal
kurv
A
dae
Mate
yang
mud
terp
sep
in
less
steel
dan
titan
bias
lebi
taha
kor
apab
kece
alira
med
korO
~
t
ing
Untu
logam
yang
dap
me
ben
lapis
terse
seca
mek
sell
a
laju
koros
naik
sepe
pada
kurv
C
dise
kor
t
..

Cu dalam H2O + O2

1 -2:

~
c

18 Cr-8Ni dalam ~S04
Ti dalam HCI + Cu +2

+ Fe+3

0
oM

Kurva B :

~
~

Fe dalam HCI encer

u

18 Cr-8Ni dalam ~S04

Kurva C :

I

0-,

Fe dalam H2SO4 pekat

, 1-:",,":-I~
I

Pb dalam H2SO4

2

VetOCity-

Gambar 3. Pengaruh kec~patan aliran terhadap laju korosi(S),

pengamh yang ditimbulkan oleh garam-garam
terlamt terhadap laju korosi tergantung pacta
konsentrasid