Doktor FMIPA UI  Meneliti Material untuk Kandidat Bahan Bakar Reaktor Riset

Depok, 2 Oktober 2026 — Kebutuhan bahan bakar dengan kandungan uranium lebih tinggi menjadi salah satu tantangan dalam pengembangan reaktor riset yang menggunakan uranium berpengayaan rendah. Untuk menjawab kebutuhan tersebut, Masrukan, doktor Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia (FMIPA UI), meneliti material berbasis uranium, zirkonium, dan niobium yang berpotensi dikembangkan sebagai bahan bakar reaktor riset.

Penelitian ini berfokus pada pencarian material yang mampu menampung uranium dalam jumlah lebih besar, tetap stabil selama penggunaan, dan tahan terhadap korosi. Ketiga karakteristik tersebut diperlukan agar material dapat memenuhi persyaratan sebagai kandidat bahan bakar nuklir.

Selama ini, salah satu material bahan bakar reaktor riset yang digunakan adalah paduan uranium-silikon dan aluminium. Material tersebut memiliki kemampuan menampung uranium sekitar 4,8 gram per sentimeter kubik, sedangkan pengembangan bahan bakar berdensitas tinggi mengacu pada persyaratan lebih dari 8 gram uranium per sentimeter kubik.

Masrukan menguji campuran uranium dan zirkonium dengan penambahan niobium dalam beberapa kadar, yakni 0, 1, 4, dan 7 persen massa. Penambahan niobium diteliti untuk mengetahui pengaruhnya terhadap susunan material, kepadatan, kekerasan, serta ketahanan terhadap korosi.

“Penelitian ini lebih diarahkan untuk mendapatkan data karakteristik material yang memiliki kombinasi sifat yang sesuai untuk kandidat bahan bakar reaktor riset. Dari komposisi yang diuji, penambahan 4 persen massa niobium menunjukkan keseimbangan sifat yang baik dari sisi kestabilan, kekuatan, dan ketahanan terhadap korosi,” kata Masrukan.

Untuk mengetahui karakteristik setiap komposisi, bahan-bahan tersebut dilebur, kemudian diuji secara fisik dan mekanik serta diamati struktur mikronya. Pengujian korosi juga dilakukan dalam kondisi lingkungan berbeda untuk mengetahui ketahanan material ketika berinteraksi dengan air dan oksigen.

Hasil penelitian menunjukkan, penambahan niobium dapat membantu menjaga kestabilan susunan material. Namun, kadar niobium yang lebih tinggi tidak selalu menghasilkan kombinasi sifat yang lebih baik pada seluruh aspek yang diuji.

Material dengan penambahan 4 persen massa niobium menunjukkan keseimbangan sifat terbaik di antara komposisi yang diteliti. Material tersebut memiliki kepadatan tinggi, kekerasan yang memadai, struktur yang relatif seragam, serta laju korosi yang rendah dan konsisten.

Adapun penambahan 7 persen massa niobium menghasilkan kestabilan dan ketahanan korosi yang lebih baik. Namun, komposisi tersebut memiliki kepadatan dan kekerasan lebih rendah serta menunjukkan struktur mikro yang lebih kompleks pada bagian tertentu.

Temuan ini menunjukkan bahwa pengembangan material bahan bakar tidak cukup hanya mengandalkan satu karakteristik. Material juga perlu memenuhi sejumlah persyaratan secara bersamaan agar dapat dikembangkan lebih lanjut sebagai kandidat bahan bakar reaktor riset.

“Hasil ini belum berarti material tersebut siap digunakan sebagai bahan bakar reaktor. Masih diperlukan berbagai pengujian lanjutan untuk memastikan kinerja dan keamanannya, terutama ketika material berada dalam kondisi operasi reaktor,” ujar Masrukan.

Pengembangan material bahan bakar berkaitan dengan upaya pemanfaatan uranium berpengayaan rendah atau low-enriched uranium (LEU) pada reaktor riset. Penggunaan uranium jenis ini memerlukan material bahan bakar dengan kandungan uranium yang memadai agar kinerja reaktor tetap terjaga. Di Indonesia, salah satu fasilitas yang menggunakan bahan bakar reaktor riset adalah Reaktor Serba Guna G.A. Siwabessy di Serpong.

Penelitian Masrukan memberikan data awal mengenai pengaruh penambahan niobium terhadap karakteristik material berbasis uranium. Hasilnya dapat menjadi referensi bagi penelitian lanjutan dalam pengembangan bahan bakar nuklir. Meski demikian, material tersebut masih harus melalui pengujian lebih lanjut sebelum dapat dipertimbangkan untuk penggunaan pada reaktor riset.

Masrukan mempresentasikan penelitian berjudul “Stabilitas Fasa dan Ketahanan Korosi Paduan U−6Zr−xNb untuk Aplikasi Bahan Bakar Nuklir: Pengaruh Komposisi Nb dan Kondisi Aerasi-Deaerasi” dalam Promosi Doktor Program Studi Ilmu Bahan-Bahan FMIPA UI di Aula Prof. G.A. Siwabessy FMIPA UI, Depok, Selasa (29/9/2026).

Ia menyelesaikan pendidikan doktor dalam enam semester dengan IPK 3,85 dan meraih predikat cumlaude. Promosi doktor dipimpin Ketua Sidang yang juga Dekan FMIPA UI Prof. Dr. Tito Latif Indra, M.Si.

Penelitian tersebut dibimbing Promotor Prof. Dede Djuhana, M.Si., Ph.D., serta Ko-Promotor Dr. Djati Handoko, M.Si., dari Departemen Fisika FMIPA UI, dan Prof. Dr. Wisnu Ari Adi, M.Si., dari Pusat Riset Material Maju, Badan Riset dan Inovasi Nasional.