PEMISAHAN DAN ANALISIS RADIONUKLIDA 137Cs DI DALAM PEB U3Si2-Al TINGKAT MUAT URANIUM 2,96 g/cm3 PASCA IRADIASI

Sari

ABSTRAK

PEMISAHAN DAN ANALISIS RADIONUKLIDA  ¹³⁷Cs  DI DALAM  PEB U₃Si₂Al TINGKAT MUAT URANIUM 2,96 g/cm³ PASCA IRADIASI. Bahan bakar yang telah mengalami radiasi di reaktor menghasilkan  beberapa unsur-unsur bermassa berat (Heavy Element) diantaranya adalah unsur transuranium dan beberapa hasil fisi  diantaranya adalah  radionuklida ¹³⁷Cs. Hasil fisi radionuklida ¹³⁷Cs dapat dijadikan sebagai monitor burn up karena mempunyai umur paroh panjang 30,17 tahun, tampang lintang serapan netron kecil 0,25 barns, mempunyai fission yield besar sekitar 6,3%. Dalam perhitungan burn up perlu dilakukan pemisahan radionuklida ¹³⁷Cs dari  hasil fisi dan unsur kimia lainnya. Pemisahan dilakukan dengan 2 (dua) metode yaitu penyerapan ¹³⁷Cs oleh zeolit Lampung dan metode pengendapan CsClO₄ mengikuti ASTM  E 320-79 dan ASTM E 692-00. Pelat elemen bakar (PEB) U₃Si₂-Al dipotong dengan ukuran 3x3x1,37mm atau seberat 0,036 g kemudian potongan tersebut dilarutkan, disaring dan di timbang di dalam hotcell (HC) 109. Larutan PEB U₃Si₂-Al pasca iradiasi di pipet masing masing sebanyak 150 µL kemudian dipisahkan dengan metode penambahan zeolit dan metode pengendapan CsClO₄ sehingga diperoleh kandungan radionuklida ¹³⁷Cs di dalam PEB U₃Si₂-Al. Kandungan radionuklida ¹³⁷Cs hasil pemisahan tersebut kemudian di bandingkan dengan hasil analisis  pengukuran secara langsung dan dengan hasil perhitungan secara teoritis. Hasil analisis menunjukkan bahwa kandungan radionuklida ¹³⁷Cs di dalam PEB U₃Si₂-Al  pasca iradiasi dengan dimensi 3x3x1,37 mm³ dengan metode penambahan zeolit Lampung diperoleh sebesar 557,19 µg/g  dengan metode pengendapan sebesar  518,66 µg/g sedangkan dengan pengukuran langsung sebesar 553,23 µg/g dan secara teoritis atau perhitungan berdasarkan luas PEB U₃Si₂-Al yang di potong diperoleh kandungan radionuklida ¹³⁷Cs diperoleh sebesar 593 µg/g.Hasil pemisahan dari ke dua metoda tersebut menunjukkan bahwa metode penambahan zeolit Lampung memberikan hasil yang relatif baik bila dibandingkan dengan metode pengendapan karena memberikan hasil yang paling tepat dengan hasil teoritis. Data pemisahan ini dapat  digunakan untuk melakukan perhitungan burn up mutlak.

Kata kunci: Radionuklida ¹³⁷Cs, U₃Si₂-Al Pasca iradiasi.

ABSTRACT

SEPARATION AND ANALYSIS OF ¹³⁷Cs IN IRRADIATED U₃Si₂-Al WITH URANIUM LOADING OF 2,96 g/cm³. Irradiated nuclear fuel contains some elements with heavy mass (heavy elements), among them are transuranic elements and fission products such as ¹³⁷Cs. Fission product of ¹³⁷Cs may be used as a monitor of burnup because it has a long half-life (30.17 years), low neutron cross section (0,25 barn) and high fission yield (6,3%). For the calculation of burnup, separation of ¹³⁷Cs from other fission products and other elements is required. The separation may be done by two methods:  ¹³⁷Cs absorbtion  by Lampung zeolit and CsClO₄ precipitation (ASTM  E 320-79 and ASTM E 692-00). In the experiment the sampel was obtained by cutting the U₃Si₂-Al plate to the size of 3x3x1,37mm or to a weight of 0,036 g. The sample was dissolved, filtered and weighed in  hotcell (HC) 109. The solution of irradiated U₃Si₂-Al was pipetted as much as 150 µL for each method of separation. The ¹³⁷Cs content obtained from both separation methods was compared to the value of direct measurement and theoritical calculation. The analysis results show that the content of ¹³⁷Cs in 3x3x1,37 mm³ of irradiated U₃Si₂-Al  is 557,19 µg/g by separation with Lampung zeolit, 518,66 µg/g by precipitation, 553,23 µg/g by direct measurement, and 593 µg/g by theoritical calculation. Separation by the two methods indicates that the Lampung zeolit addition method gives relatively better result (if compared to the precipitation method) as it gives a value close to that of the  theoritical calculation. The data obtained from the separation experiment may be used in the calculation of burnup.

Keywords: ¹³⁷Cs Radionuclides, irradiated U₃Si₂-Al.