ANALISIS ISOTOP TRANSURANIUM DALAM BAHAN BAKAR U3Si2-Al PASCA IRADIASI MENGGUNAKAN ALPHA SPEKTROMETER

Sari

ANALISIS  ISOTOP  TRANSURANIUM  DALAM BAHAN BAKAR U₃Si₂-Al  PASCA IRADIASI MENGGUNAKAN ALPHA SPEKTROMETER. Telah dilakukan pemisahan dan analisis isotop transuranium (isotop uranium dan plutonium)  dalam pelat elemen bakar (PEB) U₃Si₂-Al pasca irradiasi. Analisis di mulai dengan penyiapan sampel meliputi  pemotongan PEB U₃Si₂-Al pasca irradiasi, pelarutan , penyaringan, pengenceran yang dilanjutkan dengan pemisahan hasil fisi dari unsur-unsur bermassa berat (HE) dan analisis kandungan isotop TRU (U,Pu) menggunakan Alpha Spektrometer. Pemisahan TRU (U,Pu) dilakukan dengan 2 (dua) metode yaitu metode langsung dan metode penukar ion  dengan zeolit. Sebelum menganalisis sampel U₃Si₂-Al pasca irradiasi terlebih dahulu dilakukan pengukuran isotop TRU (U,Pu) di dalam standard AMR 43 dan standard U₃O₈ dengan tujuan untuk mengetahui % recovery pemungutan isotop ²³⁵U dan penentuan  efisiensi detektor. Hasil analisis % recovery isotop ²³⁵U diperoleh sebesar 92,58% (memenuhi syarat validasi) dan efisiensi detektor diperoleh sebesar 0,314. Setelah diketahui efisiensi detektor  dan % recovery kemudian dilakukan pemisahan menggunakan metode langsung dengan cara memipet larutan U₃Si₂-Al pasca iradiasi sebanyak 250 µL kemudian dilakukan proses elektrodeposisi hingga terbentuk endapan. Isotop TRU (U,Pu)  pada endapan kemudian di analisis menggunakan Alpha Spektrometer, sedangkan pemisahan menggunakan dengan metode penukar ion dilakukan dengan memipet larutan U₃Si₂-Al pasca irradiasi sebanyak 300 µL dan dimasukkan ke dalam zeolit 0,5 g kemudian dikocok hingga terpisah fasa air dan fasa padat. Fasa air yang terbentuk dikenakan proses elektrodiposisi kemudian dianalisis dengan menggunakan Alpha Spektrometer. Analisis isotop TRU (U,Pu) dengan kedua metode tersebut menunjukkan hasil yang berbeda. Untuk metode langsung diperoleh  Heavy Element (HE= ²³⁸U, ²³⁶U,²³⁴U, ²³⁹Pu)= 0.0525 g/g dan isotop ²³⁵U= 0.0076 g/g sedangkan dengan menggunakan metode penukar ion dengan penambahan zeolit diperoleh hasil sebesar HE = 0.0253 g/g dan  isotop ²³⁵U = 0.0092 g/g.

Kata Kunci : PEB U₃Si₂-Al pasca irradiasi, isotop TRU (U.Pu) dan Alpha Spektrometer

ANALYSIS  OF TRANSURANIC ISOTOPES IN IRRADIATED U₃Si₂-Al FUEL BY ALPHA SPECTROMETRY. Separation and analysis of transuranic isotopes (uranium and plutonium) in irradiated U₃Si₂-Al plate has been done. The analysis experiment includes sample preparation (i.e. cutting, dissolving, filtering, dissoluting), fission products separation from heavy elements, and analysis of transuranic isotopes content with alpha spectrometer. The separation of transuranic isotopes (U, Pu) was done by two methods, i.e. direct method and ion exchanger method with zeolite. Measurement of standard transuranic isotope (AMR 43) and standard U₃O₈ was done in advance in order to determine percentage of ²³⁵U recovery and  detector effeciency. Recovery of ²³⁵U isotope was obtained as much as 92,58%, which fulfills validation requirement, and the detector effeciency was 0.314. Based on the measured recovery and detector effeciency, the separation was done by direct electrodeposition method of 250 µL irradiated U₃Si₂-Al solution. The deposited sample was subsequently analyzed with alpha spectrometer. The separation with ion exchanger was done by mixing and shaking of 300 µL irradiated U₃Si₂-Al solution and 0.5 gram zeolite to separate the liquid phase from the solid phase. The liquid phase was electrodeposited and analyzed with aplha spectrometer.  The analysis of transuranic isotopes (U,Pu) by both methods shows different results. Heavy element (HE = ²³⁸U, ²³⁶U,²³⁴U, ²³⁹Pu) content obtained by direct method was 0.0525 g/g and ²³⁵U= 0.0076 g/g, while the separation using zeolite ion exchanger resulted in HE = 0.0253 g/g and ²³⁵U = 0.0092 g/g.

Keyword: irradiated U₃Si₂-Al, transuranic isotopes TRU (U,Pu), alpha spectrometer