PENGARUH PENAMBAHAN ZEOLIT TERHADAP PEMISAHAN ISOTOP 137Cs DALAM PELAT ELEMEN BAKAR U3Si2-Al PASCA IRADIASI

Sari

ABSTRAK

PENGARUH PENAMBAHAN ZEOLIT TERHADAP PEMISAHAN ISOTOP ¹³⁷Cs DALAM PELAT ELEMEN BAKAR U₃Si₂-Al PASCA IRADIASI. Tujuan penelitian ini adalah untuk penentuan derajat bakar dan penanganan limbah uranium teriradiasi PEB U₃Si₂-Al pasca iradiasi yang masih mempunyai paparan radiasi yang sangat tinggi. Sehingga sebelum melakukan analisis isotop ¹³⁷Cs dalam Pelat Elemen Bakar (PEB) U₃Si₂-Al pasca iradiasi terlebih dahulu dilakukan simulasi analisis menggunakan isotop ¹³⁷Cs standard dari NIST (National Institute of Standards Technology). Analisis kandungan isotop ¹³⁷Cs standard sebanyak 50 µL dalam 2 ml H₂O dilakukan menggunakan penambahan zeolit Lampung dengan variasi berat 100; 150; 200;300 dan 400 mg, selanjutnya aktivitas isotop ¹³⁷Cs diukur menggunakan Spektrometer gamma. Hasil analisis menunjukkan bahwa berat zeolit yang paling banyak mengikat isotop ¹³⁷Cs standard adalah pada penambahan zeolit 300 mg yaitu dari 0,0098 µg (sebelum ditambah zeolit) menjadi 0,0127 µg (setelah ditambah zeolit) atau sekitar 96,21 %. Kondisi yang relatif baik ini kemudian digunakan untuk melakukan analisis kandungan isotop ¹³⁷Cs dalam larutan PEB U₃Si₂-Al pasca iradiasi. Larutan PEB U₃Si₂-Al pasca iradiasi dipipet sebayak 50 µL dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi 2 ml H₂O, kemudian ke dalam tabung ditambahkan zeolit sebanyak 300 mg, selanjutnya dikocok dan didiamkan selama 24 jam sehingga terpisah antara endapan dan supernatan. Isotop ¹³⁷Cs yang terikat di dalam endapan dan supernatan di analisis menggunakan Spektrometer gamma. Hasil analisis menunjukkan bahwa kandungan isotop ¹³⁷Cs di dalam 50 µL larutan PEB U₃Si₂-Al pasca iradiasi diperoleh sebesar 0,0341 µg dengan aktivitas 109222 (Bq/g). Hasil analisis ini dapat digunakan sebagai langkah lanjut dalam hal memahami aspek aspek pemisahan larutan pasca iradiasi dalam menunjang perhitungan burn up.

Kata kunci: PEB U₃Si₂-Al pasca iradiasi, Spektrometer gamma , isotop ¹³⁷Cs, zeolit dan proses pemisahan isotop.

ABSTRACT

THE EFFECT OF ZEOLITE ADDITION ON THE SEPARATION OF ¹³⁷Cs IN IRRADIATED U₃Si₂-Al FUEL ELEMENT PLATE. The objective of this research is to determine burn up and handle the waste of irradiated uranium. Irradiated U₃Si₂-Al fuel element plate still emits high radiation exposure. Therefore it was necessary to perform analysis simulation using standard ¹³⁷Cs from NIST (National Institute of Standards Technology) prior to the analysis of ¹³⁷Cs in irradiated U₃Si₂-Al fuel solution. The analysis of ¹³⁷Cs standard used sample of 50 µL in 2 ml H₂O and the addition of Lampung zeolite with weight variation of 100, 150, 200, 300 dan 400 mg. The activity of ¹³⁷Cs solution samples were measured with gamma spectrometer. The result showed that the greatest adsorbtion of standard ¹³⁷Cs was occurred at addition of 300 mg zeolite, i.e increasing from 0,0098 µg of ¹³⁷Cs before addition to 0,0127 µg after the addition of zeolite, or approximately 96,21 %. This optimum condition was used in the analysis of ¹³⁷Cs content in irradiated U₃Si₂-Al solution. Fifty micro liter of irradiated U₃Si₂-Al solution was mixed into 2 ml H₂O and 300 mg of zeolite was added to the mixture. Sample mixture was shaken and kept for 24 hours to separate the precipitate from the supernatant. The ¹³⁷Cs adsorbed in the precipitate and the supernatant were subsequently analyzed with gamma spectrometer. The analysis result showed that 50 µL of irradiated U₃Si₂-Al solution contained 0,0341 of ¹³⁷Cs with the activity of 109222 (Bq/g). This result maight be become a contribution to the study of the separation of isotopes in irradiated nuclear fuel as well as to the calculation of burn up.

Free Terms: irradiated U₃Si₂-Al, gamma spectrometer, ¹³⁷Cs, zeolite, isotope separation