PENENTUAN PARAMETER OPTIMUM PROSES PENGENDAPAN CsClO4 PADA PEMISAHAN ISOTOP 137CS DARI LARUTAN PEB U3Si2/Al PASCA IRADIASI

Sari

ABSTRAK

PENENTUAN PARAMETER OPTIMUMPADA PROSES PENGENDAPAN CsClO₄PADA PEMISAHAN ISOTOP¹³⁷Cs DARI LARUTAN PEB U₃Si₂/AlPASCA IRADIASI. Metode pengendapan  telah dijadikan metode standar pada ASTM E 320-79 dalam bentuk garam CsClO₄. Beberapa aspek metoda pengendapan tersebut diteliti dengan tujuan  untuk mengetahui efektifitas metode pengendapan dan mendapatkan radionuklida ¹³⁷Cs murni nuklir. Aspek-aspek  yang diamati adalah pengaruh senyawa pembawa CsNO₃ dengan sejumlah tertentu pereaksi HClO₄ dan tetap dalam pengendapan radionuklida ¹³⁷Cs serta pengaruh kepolaran bahan pencuci endapan CsClO₄. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan larutan standar ¹³⁷Cs (NIST) untuk menentukan efisiensi detektor, presisi dan akurasi pengukuran serta optimasi parameter proses pengendapan. Penentuan efisiensi detektor, presisi dan akurasi metode pengukurannya dilakukan dengan 5 sampai 7 kali pengulangan dengan waktu cacah 1500 detik dan nilai efisiensi detektor, presisi, bias akurasi masing-masing sebesar (5,31±0,066) x 10^-2%,1,119% dan0,542%. Optimasi jumlah senyawa pembawa dilakukan dengan variasi mulai dari  100 sampai dengan 225 mg CsNO₃ pada temperatur pengendapan pada 0^oC selama 1 jam. Endapan CsClO₄ yang terbentuk kemudian diukur kandungan¹³⁷Cs pada energi 661,8 keV dan diperoleh rekoveri pengendapan maksimum 83,87% pada penambahan CsNO₃ sebesar 225 mg. Optimasi bahan pencuci dilakukan pada endapan CsClO₄ dari hasil proses pengendapan larutan PEB U₃Si₂/Al pasca iradiasi. Bahan pencuci untuk endapan CsClO₄ yang digunakan adalah aseton dan campuran larutan (aseton dan etanol) dengan polaritas bervariasi, yang ditunjukkan dengan nilai konstanta dielektrik larutan (20 sampai dengan 22,4). Hasil pengukuran cacahan ¹³⁷Cs dari endapan CsClO₄ dan supernatan tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan, sehingga perbedaan polaritas bahan pencuci pada kisaran nilai 20 sampai 22,4 tidak begitu berpengaruh terhadap kelarutan CsClO₄. Proses pengendapan larutan PEB U₃Si₂/Al pasca iradiasi menggunakan parameter hasil optimasi tersebut mendapatkan kandungan ¹³⁷Cs sebesar 0,011 µg/g sampel atau sebesar (4,415±0,035) x 10²µg/g dalam potongan PEB U₃Si₂/Alpasca iradiasi 3x3x1,37mm³.

Kata kunci: parameter optimum pengendapan CsClO₄, ¹³⁷Cs, larutan PEB U₃Si₂/Al pasca iradiasi.

ABSTRACT

DETERMINATION OF OPTIMUM PARAMETERS OF THE PRECIPITATION PROCESS OF CsClO₄ IN THE SEPARATION OF ¹³⁷Cs FROM IRRADIATED U₃Si₂/AL FUEL PLATE. In this research the precipitation method refers to the ASTM E 320-79 standard, where the precipitate is in the form of CsClO₄ salt. Several aspects related to the precipitation process are studied in order to determine its effectiveness and to obtain relatively nuclear grade of ¹³⁷Cs. The precipitation was done by using HClO₄ at 0^oC. The aspects under examination includes the influence of CsNO₃ addition as a carrier and HClO₄ as well as the polarity of the washing agents used. The experiment used ¹³⁷Cs standard (NIST) for the determination of detektor efficiency, measurement precision and accuracy, and optimum condition during the precipitation process. Measurement for detektor efficiency, precision and accuracy was repeated at 5 to 7 times at counting time of 1500 seconds, by which values of (5.31±0.066) x 10^-2%, 1.119% and 0.542% for detektor efficiency, precision bias and accuracy bias respectively was obtained. The optimum addition of the carrier was determined by varying carrier composition from 100 to 225 mg of CsNO₃ at 0^oC for 1 hour. The resulting CsClO₄ was subsequently measured for its ¹³⁷Cs content at 661.8keV. The result showed that the maximum recovery precipitation obtained was 83.87% at carrier addition of 225 mg. The optimum amount of two washing agents used during the process was also studied, where asetone and a mixture of asetone and ethanol were used. The polarity of the washing agents was indicated by their dielectric constant (from 20 to 22.4). Analysis results indicate that the counts of ¹³⁷Cs in the CsClO₄ after washing and the counts of the supernatant do not show significant difference. It is therefore concluded that polarity difference within those range have no significant effect on the solubility of CsClO₄. The precipitation of the irradiated U₃Si₂/Al at optimum condition results in ¹³⁷Cs concentration of 0.011 µg/g sample or (4.415±0.035) x 10²µg/g for a 3x3x1.37mm³ irradiated U₃Si₂/Al sample.

Keywords: optimum deposition parameters CsClO₄, ¹³⁷Cs, a solution of PEBU₃Si₂/Alpost-irradiation