RADIONUKLIDA CESIUM SEBAGAI INDIKATOR PENENTUAN BURNUP BAHAN BAKAR U3Si2/Al SECARA MERUSAK

RADIONUKLIDA CESIUM SEBAGAI INDIKATOR PENENTUAN BURNUP BAHAN BAKAR U3Si2/Al SECARA MERUSAK. Penentuan burn-up secara merusak dilakukan dengan metode pemisahan 137Cs dalam PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 pasca iradiasi.Penentuan burn-up secara merusak bertujuan untuk membuktikan kesesuaian besar burn-up yang diperoleh dengan metode tak merusak maupun menggunakan Origen Code. PEB U3Si2/Al dengan kode CBBJ 251 dipotong pada bagian top, middle dan bottom secara duplo dengan berat masing-masingTop-1= 0,049 gPEB dan Top-2=0,058 gPEB, Middle-1= 0,055 gPEB dan Middle-2= 0,024 gPEB, serta Bottom-1= 0,056 gPEB dan Bottom-2=0,075gPEB. PEB U3Si2/Al dengan berat tersebut dilarutkan menggunakan asam sehingga diperoleh larutan bahan bakar U3Si2/Al yang mengandung hasil fisi 134Cs, 137Cs, 235U dan isotop lainnya. Larutan bahan bakar U3Si2/Al dipipet 1mL kemudian ditransfer dari hotcell ke R.135 untuk dilakukan pemisahan 137Cs dari 235U dengan metode penukar kation menggunakan zeolit Lampung. Larutan bahan bakar U3Si2/Al dipipet 100 µL dan dimasukkan ke dalam vial secara duplo kemudian ditambahkan zeolit Lampung 1000 mg untuk dilakukan proses penukar kation.Hasil pemisahan diperoleh isotop 137Cs dalam fasa padat, sedangkan uranium dan isotop lainnya dalam fasa cair. Besarnya aktivitas (Bq) isotop 137Cs diukur dengan Spektrometer-g dan selanjutnya digunakan untuk perhitungan burn-up. Hasil perhitungan burn-up PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 dengan metode merusak diperoleh sebesar 26,9714%; 55,1431%; dan 37,8855% masing-masing untuk potongan top, middle dan bottom dengan burn-up rerata 40%. Besaran ini tidak jauh berbeda dengan burn-up yang diperoleh dengan metode tak merusak menggunakan gamma scanning yaitu sebesar 24,4%; 52,7% ; 37,6 % masing-masing untuk potongan top, middle dan bottom dengan burn-up rerata 38,23% serta dengan burn up yang dihitung menggunakan Origen code yaitu sebesar 40%.Kata kunci :  Metode merusak, pemisahan, cesium, burn-u

RADIONUKLIDA CESIUM SEBAGAI INDIKATOR PENENTUAN BURNUP BAHAN BAKAR U3Si2/Al SECARA MERUSAK

RADIONUKLIDA CESIUM SEBAGAI INDIKATOR PENENTUAN BURNUP BAHAN BAKAR U3Si2/Al SECARA MERUSAK. Penentuan burn-up secara merusak dilakukan dengan metode pemisahan 137Cs dalam PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 pasca iradiasi.Penentuan burn-up secara merusak bertujuan untuk membuktikan kesesuaian besar burn-up yang diperoleh dengan metode tak merusak maupun menggunakan Origen Code. PEB U3Si2/Al dengan kode CBBJ 251 dipotong pada bagian top, middle dan bottom secara duplo dengan berat masing-masing Top-1= 0,049 gPEB dan Top-2=0,058 gPEB, Middle-1= 0,055 gPEB dan Middle-2= 0,024 gPEB, serta Bottom-1= 0,056 gPEB dan Bottom-2=0,075gPEB. PEB U3Si2/Al dengan berat tersebut dilarutkan menggunakan asam sehingga diperoleh larutan bahan bakar U3Si2/Al yang mengandung hasil fisi 134Cs, 137Cs, 235U dan isotop lainnya. Larutan bahan bakar U3Si2/Al dipipet 1mL kemudian ditransfer dari hotcell ke R.135 untuk dilakukan pemisahan 137Cs dari 235U dengan metode penukar kation menggunakan zeolit Lampung. Larutan bahan bakar U3Si2/Al dipipet 100 µL dan dimasukkan ke dalam vial secara duplo kemudian ditambahkan zeolit Lampung 1000 mg untuk dilakukan proses penukar kation.Hasil pemisahan diperoleh isotop 137Cs dalam fasa padat, sedangkan uranium dan isotop lainnya dalam fasa cair. Besarnya aktivitas (Bq) isotop 137Cs diukur dengan Spektrometer-g dan selanjutnya digunakan untuk perhitungan burn-up. Hasil perhitungan burn-up PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 dengan metode merusak diperoleh sebesar 26,9714%; 55,1431%; dan 37,8855% masing-masing untuk potongan top, middle dan bottom dengan burn-up rerata 40%. Besaran ini tidak jauh berbeda dengan burn-up yang diperoleh dengan metode tak merusak menggunakan gamma scanning yaitu sebesar 24,4%; 52,7% ; 37,6 % masing-masing untuk potongan top, middle dan bottom dengan burn-up rerata 38,23% serta dengan burn up yang dihitung menggunakan Origen code yaitu sebesar 40%. Kata kunci :  Metode merusak, pemisahan, cesium, burn-u

OPTIMASI PARAMETER METODE PEMISAHAN RADIONUKLIDA 95Zr DALAM LARUTAN PELAT ELEMEN BAKAR U3Si2/Al TERIRADIASI

OPTIMASI PARAMETER METODE PEMISAHAN RADIONUKLIDA 95Zr  DALAM  LARUTAN PELAT ELEMEN BAKAR U3Si2/Al TERIRADIASI. Radionuklida 95Zr adalah salah satu radionuklida hasil belah pemancar radiasi-γ dan berumur paruh pendek sehingga dapat digunakan sebagai indikator burn up. Dalam pelat elemen bakar U3Si2/Al teriradiasi terdapat beberapa radionuklida hasil belah yang memancarkan radiasi α, β dan γ sehingga pada saat pengukuran menggunakan spektrometri-γ, radionuklida ini saling mengganggu mengakibatkan hasil pengukuran tidak akurat. Oleh sebab itu, perlu dilakukan pemisahan 95Zr sehingga pada saat pengukuran dengan spektrometer-γ diperoleh hasil yang akurat. Tujuan penelitian ini untuk mendapatkan parameter yang optimum terhadap pemisahan 95Zr dalam larutan pelat elemen bakar U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 teriradiasi dengan metode kolom penukar ion menggunakan resin Dowex 1x-8Cl- diameter 100-200 mesh. Parameter optimum yang diperoleh selanjutnya digunakan untuk pemisahan 95Zr dalam larutan pelat elemen bakar U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 teriradiasi. Dari hasil penelitian diperoleh parameter optimum keasaman H2SO4 pada umpan dengan konsentrasi 0,5 M, keasaman H2SO4 untuk elusi konsentrasi 1,0 M dengan recovery 98,20%. Berat resin untuk mengikat radionuklida 95Zr sebanyak 2,0 g dengan recovery 78,76%; volum umpan yang dibutuhkan sebanyak 50 µL dengan recovery 96,90% dan kecepatan alir  sebesar 0,1 mL/menit dengan recovery  96,72%. Parameter optimum tersebut digunakan untuk pemisahan larutan pelat elemen bakar U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 teriradiasi dengan kode Bottom (B), Middle (M) dan Top (T). Hasil pengukuran didapat rerata recovery pemisahan 95Zr masing-masing untuk kode B-1= 75,078%; B-2= 81,401%; M1=76,850%; M-2=83,806%; T-1=84,433%; dan T-2=81,728% dengan keberterimaan nilai CV repeatability lebih kecil dibandingkan dengan nilai CV Horwitz.  Kata kunci: kolom penukar ion, U3Si2/Al teriradiasi, radionuklida 95Zr,  spektrometer-γ, uji Horwitz

PENENTUAN RECOVERY NEODYMIUM DAN CERIUM PADA PROSES PEMISAHAN ISOTOP DARI SIMULASI PEB U3Si2/Al PRA IRADIASI

PENENTUAN RECOVERY NEODYMIUM DAN CERIUM PADA PROSES PEMISAHAN ISOTOP DARI SIMULASI PEB U3SI2/Al PRA IRADIASI. Neodymium (Nd) merupakan salah satu isotop hasil fisi yang digunakan sebagai indikator burnup bahan bakar nuklir karena isotop Nd merupakan hasil fisi yang stabil, mempunyai yield yang cukup besar, tidak mudah menguap dan mempunyai tampang lintang penangkap neutron yang rendah. Penentuan burnup menggunakan isotop Nd ini dapat mendukung dan memverifikasi hasil penentuan burnup  yang telah dilakukan sebelumnya yaitu menggunakan isotop Cs, U dan Pu. Penentuan burnup menggunakan isotop Nd dilakukan secara merusak (Destructive Test, DT) berdasarkan kepada penentuan isotop spesifik yang dilakukan secara fisikokima menggunakan peralatan spektrometer massa. Berdasarkan metode ASTM E 321-69 untuk melakukan analisis isotop Nd diperlukan pemisahan Nd dari Ce karena Isotop 142Ce mengganggu pengukuran 142Nd yang disebabkan oleh sifat isobar kedua isotop tersebut. Fenomena ini akan mempengaruhi hasil perhitungan burnup.. Selain hal tersebut, keberadaaan isotop Nd dalam bahan bakar PEB U3Si2/AL masih bercampur dengan isotop hasil fisi lainnya seperti isotop 235U, 239Pu, 148Nd, 137Cs, 152Eu, 90Sr,143Ce,103Ru, 95Zr, dan 95Nb. Oleh karena itu untuk memperoleh nilai yang akurat sebagai indikator burnup maka isotop-isotop tersebut harus dipisahkan. Sebelum dilakukan pemisahan isotop Nd dan Ce maka dilakukan beberapa tahap proses pemisahan isotop Cs (137Cs,134Cs), isotop U (234U, 235U,236U,238U), isotop Pu (239Pu, 238Pu) dan isotop-isotop lainnya (152Eu, 90Sr, 103Ru, 95Zr, dan 95Nb). Penentuan recovery ini bertujuan untuk mengetahui jumlah Nd dan Ce pada setiap tahapan proses pemisahan terhadap isotop-isotop lain, sebelum sampai pada tahap pemisahan Nd dan Ce. Penentuan recovery dilakukan secara simulasi terhadap larutan PEB U3Si2/Al pra iradiasi yang ditambah larutan standar Cs, U, Nd dan Ce. Hasil recovery Nd dan Ce yang diperoleh dari tahapan proses pemisahan Cs menggunakan zeolit masing-masing sebesar 69,91% dan 64,42%, sedangkan hasil recovery Nd dan Ce pada tahapan proses pemisahan Pu dan U diperoleh sangat baik yaitu mendekati nilai 100%. Recovery Nd dan Ce ini selanjutnya digunakan sebagai koreksi pada perhitungan pemisahan Nd dan Ce dari larutan PEB, yang akan menjadi acuan dalam penentuan burnup bahan bakar PEB U3Si2/Al menggunakan indikator Nd.Kata kunci: Nd recovery, Ce recovery, indikator burnup, PEB U3Si2/A

PERHITUNGAN BURN UP PEB U3Si2/Al DENSITAS 4,8 gU/cm3 PASCA IRADIASI POTONGAN BAGIAN MIDDLE

PERHITUNGAN BURN UP PEB U3Si2/Al DENSITAS 4,8 gU/cm3 PASCA IRADIASI POTONGAN BAGIAN MIDDLE. Upaya untuk mengetahui unjuk kerja bahan bakar selama dirradiasi di Reaktor Serba Guna G.A.Siwabessy (RSG-GAS) adalah melakukan uji pasca iradiasi baik secara tak merusak maupun merusak. Salah satu parameter uji pasca iradiasi secara merusak adalah penentuan burn up. Penentuan burn up bertujuan untuk mengetahui kandungan 235U yang terbakar selama digunakan di dalam pengoperasian RSG-GAS, sekaligus untuk membuktikan kesesuaian besar burn up yang diperoleh secara merusak dengan burn up yang dihitung menggunakan Origen Code oleh RSG-GAS. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan perhitungan burn up PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 secara merusak melalui analisis fisikokimia. Analisis fisikokimia bertujuan untuk mengetahui kandungan isotop 235U sisa dalam PEB U3Si2/Al serta 134Cs dan 137Cs yang terbentuk akibat reaksi fisi selama digunakan dalam reaktor. PEB U3Si2/Al dipotong pada bagian tengah (middle) secara duplo dengan berat masing-masing M-1=0,056 gPEB dan M-2= 0,075 gPEB. PEB U3Si2/Al dengan berat tersebut kemudian dilarutkan menggunakan HCl 6 N dan HNO3 6N. Hasil pelarutan diperoleh uranil nitrat UO2(NO3)2 yang mengandung uranium dan isotop hasil fisi seperti cesium, dan plutonium. Larutan UO2(NO3)2  dipipet 1mL kemudian ditransfer dari hotcell ke R.135 (diluar hot cell) untuk dilakukan pemisahan 134Csdan137Cs dari 235U dengan metode penukar kation menggunakan zeolit Lampung. Larutan UO2(NO3)2dipipet 100 µL ke dalam vial secara duplo kemudian ditambahkan zeolit Lampung 1000 mg dan dilakukan proses penukar kation dengan pengadukan selama 1 jam.Hasil pemisahan diperoleh isotope 134Cs dan 137Cs dalam fasa padat, sedangkan isotop uranium (238U, 235U, 234U) dan plutonium (239Pu, 238Pu) serta isotope lainnya dalam fasa cair. Pemisahan uranium, plutonium dari isotope lainnya dilakukan dengan metode kolom penukar anion menggunakan resin Dowex 1200 mg. Besarnya kandungan isotop 235U,134Cs,137Cs, 239Pu dan 238Pu selanjutnya diukur menggunakan spektrometer-α/g dan digunakan untuk perhitungan burn up. Hasil perhitungan burn up PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 pasca iradiasi potongan bagian middle diperoleh sebesar 41,6560 ± 1,6870%. Besar burn up ini tidak jauh berbeda dengan burn up yang diperoleh dari perhitungan menggunakan Origen Code sebesar 40%.Kata kunci:  U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3, cesium, uranium, pemisahan, burn up

RADIONUKLIDA CESIUM SEBAGAI INDIKATOR PENENTUAN BURNUP BAHAN BAKAR U3Si2/Al SECARA MERUSAK

RADIONUKLIDA CESIUM SEBAGAI INDIKATOR PENENTUAN BURNUP BAHAN BAKAR U3Si2/Al SECARA MERUSAK. Penentuan burn-up secara merusak dilakukan dengan metode pemisahan 137Cs dalam PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 pasca iradiasi.Penentuan burn-up secara merusak bertujuan untuk membuktikan kesesuaian besar burn-up yang diperoleh dengan metode tak merusak maupun menggunakan Origen Code. PEB U3Si2/Al dengan kode CBBJ 251 dipotong pada bagian top, middle dan bottom secara duplo dengan berat masing-masingTop-1= 0,049 gPEB dan Top-2=0,058 gPEB, Middle-1= 0,055 gPEB dan Middle-2= 0,024 gPEB, serta Bottom-1= 0,056 gPEB dan Bottom-2=0,075gPEB. PEB U3Si2/Al dengan berat tersebut dilarutkan menggunakan asam sehingga diperoleh larutan bahan bakar U3Si2/Al yang mengandung hasil fisi 134Cs, 137Cs, 235U dan isotop lainnya. Larutan bahan bakar U3Si2/Al dipipet 1mL kemudian ditransfer dari hotcell ke R.135 untuk dilakukan pemisahan 137Cs dari 235U dengan metode penukar kation menggunakan zeolit Lampung. Larutan bahan bakar U3Si2/Al dipipet 100 µL dan dimasukkan ke dalam vial secara duplo kemudian ditambahkan zeolit Lampung 1000 mg untuk dilakukan proses penukar kation.Hasil pemisahan diperoleh isotop 137Cs dalam fasa padat, sedangkan uranium dan isotop lainnya dalam fasa cair. Besarnya aktivitas (Bq) isotop 137Cs diukur dengan Spektrometer-g dan selanjutnya digunakan untuk perhitungan burn-up. Hasil perhitungan burn-up PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 dengan metode merusak diperoleh sebesar 26,9714%; 55,1431%; dan 37,8855% masing-masing untuk potongan top, middle dan bottom dengan burn-up rerata 40%. Besaran ini tidak jauh berbeda dengan burn-up yang diperoleh dengan metode tak merusak menggunakan gamma scanning yaitu sebesar 24,4%; 52,7% ; 37,6 % masing-masing untuk potongan top, middle dan bottom dengan burn-up rerata 38,23% serta dengan burn up yang dihitung menggunakan Origen code yaitu sebesar 40%.Kata kunci :  Metode merusak, pemisahan, cesium, burn-up</jats:p