PENENTUAN RECOVERY NEODYMIUM DAN CERIUM PADA PROSES PEMISAHAN ISOTOP DARI SIMULASI PEB U3Si2/Al PRA IRADIASI

Abstract

PENENTUAN RECOVERY NEODYMIUM DAN CERIUM PADA PROSES PEMISAHAN ISOTOP DARI SIMULASI PEB U3SI2/Al PRA IRADIASI. Neodymium (Nd) merupakan salah satu isotop hasil fisi yang digunakan sebagai indikator burnup bahan bakar nuklir karena isotop Nd merupakan hasil fisi yang stabil, mempunyai yield yang cukup besar, tidak mudah menguap dan mempunyai tampang lintang penangkap neutron yang rendah. Penentuan burnup menggunakan isotop Nd ini dapat mendukung dan memverifikasi hasil penentuan burnup yang telah dilakukan sebelumnya yaitu menggunakan isotop Cs, U dan Pu. Penentuan burnup menggunakan isotop Nd dilakukan secara merusak (Destructive Test, DT) berdasarkan kepada penentuan isotop spesifik yang dilakukan secara fisikokima menggunakan peralatan spektrometer massa. Berdasarkan metode ASTM E 321-69 untuk melakukan analisis isotop Nd diperlukan pemisahan Nd dari Ce karena Isotop 142Ce mengganggu pengukuran 142Nd yang disebabkan oleh sifat isobar kedua isotop tersebut. Fenomena ini akan mempengaruhi hasil perhitungan burnup.. Selain hal tersebut, keberadaaan isotop Nd dalam bahan bakar PEB U3Si2/AL masih bercampur dengan isotop hasil fisi lainnya seperti isotop 235U, 239Pu, 148Nd, 137Cs, 152Eu, 90Sr,143Ce,103Ru, 95Zr, dan 95Nb. Oleh karena itu untuk memperoleh nilai yang akurat sebagai indikator burnup maka isotop-isotop tersebut harus dipisahkan. Sebelum dilakukan pemisahan isotop Nd dan Ce maka dilakukan beberapa tahap proses pemisahan isotop Cs (137Cs,134Cs), isotop U (234U, 235U,236U,238U), isotop Pu (239Pu, 238Pu) dan isotop-isotop lainnya (152Eu, 90Sr, 103Ru, 95Zr, dan 95Nb). Penentuan recovery ini bertujuan untuk mengetahui jumlah Nd dan Ce pada setiap tahapan proses pemisahan terhadap isotop-isotop lain, sebelum sampai pada tahap pemisahan Nd dan Ce. Penentuan recovery dilakukan secara simulasi terhadap larutan PEB U3Si2/Al pra iradiasi yang ditambah larutan standar Cs, U, Nd dan Ce. Hasil recovery Nd dan Ce yang diperoleh dari tahapan proses pemisahan Cs menggunakan zeolit masing-masing sebesar 69,91% dan 64,42%, sedangkan hasil recovery Nd dan Ce pada tahapan proses pemisahan Pu dan U diperoleh sangat baik yaitu mendekati nilai 100%. Recovery Nd dan Ce ini selanjutnya digunakan sebagai koreksi pada perhitungan pemisahan Nd dan Ce dari larutan PEB, yang akan menjadi acuan dalam penentuan burnup bahan bakar PEB U3Si2/Al menggunakan indikator Nd.Kata kunci: Nd recovery, Ce recovery, indikator burnup, PEB U3Si2/Al

Effect of CsNO₃ on Neodymium (Nd) and Cesium (Cs) Recovery in Nuclear Fuel Using Precipitation Method

“…Then these two methods have been conducted for Nd separation in U3Si2/Al nuclear fuel. The results showed that the Nd separation using the cation exchange method gave a 69.91% recovery value, while the Nd separation using the precipitation method obtained a 75.77% recovery [3]. Thus, the separation of Nd using the precipitation method is more possible than the cation exchange method.…”

“…Neodymium (Nd) and Cesium (Cs) have many uses in the nuclear and non-nuclear industries. Nd and Cs isotopes are used in the nuclear industry as indicators of nuclear fuel burn-up [1,3]. In the nonnuclear industry, Nd is used as a magnetic material for fluorescent lamps, superconductors, lasers, ceramics, semiconductors, catalysts, thermal neutron absorbers [4,5], communication equipment components, batteries, and health diagnosis [6,7].…”