PENENTUAN KONSENTRASI URANIUM DALAM SAMPEL SERBUK UO2 DAN U3O8 MENGGUNAKAN ANALISIS AKTIVASI NEUTRON INSTRUMENTAL PADA UJI PROFISIENSI LABORATORIUM BATAN

Sari

ABSTRAK

PENENTUAN KONSENTRASI URANIUM DALAM SAMPEL SERBUK UO₂ DAN U₃O₈ MENGGUNAKAN ANALISIS AKTIVASI NEUTRON INSTRUMENTAL PADA UJI PROFISIENSI LABORATORIUM BATAN. Teknik analisis aktivasi neutron (AAN) merupakan salah satu teknik analisis nuklir yang telah banyak dimanfaatkan untuk analisis unsur pada berbagai matriks sampel. Pada kegiatan ini, telah dilakukan aplikasi teknik analisis aktivasi neutron instrumental dalam penentuan uranium pada serbuk UO₂ dan U₃O₈ dalam rangka program uji profisiensi di bidang bahan bakar nuklir BATAN. Sampel diiradiasi selama 1 menit pada fasilitas iradiasi rabbit reaktor TRIGA 2000 Bandung dengan fluks neutron ~ 10¹³ n.cm^-2.s^-1, selanjutnya dicacah menggunakan spektrometri gamma detektor HPGe. Konsentrasi uranium diidentifikasi dengan radionuklida ²³⁹Np pada energi 106,3 keV yang terbentuk berdasarkan reaksi ²³⁸U(n, g)²³⁹U (waktu paruh 23,47 menit) setelah terjadi peluruhan beta. Hasil analisis menunjukkan konsentrasi uranium pada sampel A1, A2, B1 dan B2 masing-masing 78,03; 74,79; 71,13 dan 71,48%. Nilai Z-score untuk sampel A adalah -1,59 sedangkan untuk sampel B, Z-score antar lab dan intra lab masing-masing -0,51 dan -0,92. Komparasi metode AAN dengan metode lain seperti UV-Vis juga dilakukan, dimana keduanya memberikan hasil yang memuaskan. Dari hasil tersebut, menunjukkan bahwa NAA dapat diaplikasikan dalam penentuan kadar uranium dalam serbuk UO₂ dan U₃O₈ dengan akurasi dan presisi yang baik.

Kata kunci: analisis aktivasi neutron, uranium, UO₂, U₃O₈, Z-score, uji profisiensi.

ABSTRACT

DETERMINATION OF URANIUM CONCENTRATION IN UO₂ AND U₃O₈ POWDER BY INSTRUMENTAL NEUTRON ACTIVATION ANALYSIS IN BATAN LABORATORY  PROFICIENCY TEST. Neutron activation analysis (NAA) is one of nuclear analytical techniques that has been applied in several matrix samples. In this activity, the application of Instrumental Neutron Activation Analysis for determination of uranium in UO₂ and U₃O₈ powder was carried out for proficiency test program in BATAN. Samples were irradiated in rabbit facility of TRIGA 2000 Bandung reactor with neutron flux ~ 10¹³ n.cm^-2.s^-1 for 1 minute and counted with HPGe detector of gamma spectrometry. The concentration of uranium in these samples were identified at 106.3 keV energy peak of ²³⁹Np, according to reaction of ²³⁸U(n, g)²³⁹U (23,47 minute half-life) after beta particle decay. The result gave the concentration of uranium in A1, A2, B1 and B2 samples were 78.03; 74.79; 71.13 and 71.48% respectively. The Z-score value for A samples was -1.59, meanwhile the Z score values of between laboratory and intra laboratory were -0.51 and -0.92 for B1 dan B2 samples respectively. The comparison of NAA method with other method such as UV-Vis was also carried out and both methods gave satisfactory results. It can be concluded that NAA is applicable in determination of uranium concentration in UO₂ and U₃O₈ with good accuracy and precision.

Keywords: neutron activation analysis, uranium, UO₂, U₃O₈, Z-score, proficiency test.