PERHITUNGAN BURN UP PEB U3Si2/Al DENSITAS 4,8 gU/cm3 PASCA IRADIASI POTONGAN BAGIAN MIDDLE

RADIONUKLIDA CESIUM SEBAGAI INDIKATOR PENENTUAN BURNUP BAHAN BAKAR U3Si2/Al SECARA MERUSAK. Penentuan burn-up secara merusak dilakukan dengan metode pemisahan 137Cs dalam PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 pasca iradiasi.Penentuan burn-up secara merusak bertujuan untuk membuktikan kesesuaian besar burn-up yang diperoleh dengan metode tak merusak maupun menggunakan Origen Code. PEB U3Si2/Al dengan kode CBBJ 251 dipotong pada bagian top, middle dan bottom secara duplo dengan berat masing-masingTop-1= 0,049 gPEB dan Top-2=0,058 gPEB, Middle-1= 0,055 gPEB dan Middle-2= 0,024 gPEB, serta Bottom-1= 0,056 gPEB dan Bottom-2=0,075gPEB. PEB U3Si2/Al dengan berat tersebut dilarutkan menggunakan asam sehingga diperoleh larutan bahan bakar U3Si2/Al yang mengandung hasil fisi 134Cs, 137Cs, 235U dan isotop lainnya. Larutan bahan bakar U3Si2/Al dipipet 1mL kemudian ditransfer dari hotcell ke R.135 untuk dilakukan pemisahan 137Cs dari 235U dengan metode penukar kation menggunakan zeolit Lampung. Larutan bahan bakar U3Si2/Al dipipet 100 µL dan dimasukkan ke dalam vial secara duplo kemudian ditambahkan zeolit Lampung 1000 mg untuk dilakukan proses penukar kation.Hasil pemisahan diperoleh isotop 137Cs dalam fasa padat, sedangkan uranium dan isotop lainnya dalam fasa cair. Besarnya aktivitas (Bq) isotop 137Cs diukur dengan Spektrometer-g dan selanjutnya digunakan untuk perhitungan burn-up. Hasil perhitungan burn-up PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 dengan metode merusak diperoleh sebesar 26,9714%; 55,1431%; dan 37,8855% masing-masing untuk potongan top, middle dan bottom dengan burn-up rerata 40%. Besaran ini tidak jauh berbeda dengan burn-up yang diperoleh dengan metode tak merusak menggunakan gamma scanning yaitu sebesar 24,4%; 52,7% ; 37,6 % masing-masing untuk potongan top, middle dan bottom dengan burn-up rerata 38,23% serta dengan burn up yang dihitung menggunakan Origen code yaitu sebesar 40%.Kata kunci : Metode merusak, pemisahan, cesium, burn-up

Section: Gambar 1 Prototipe Elemen Bakar Ujiunclassified

RADIONUKLIDA CESIUM SEBAGAI INDIKATOR PENENTUAN BURNUP BAHAN BAKAR U3Si2/Al SECARA MERUSAK

Ginting

Yanlinastuti²,

Boybul³

et al. 2022

“…Elemen bakar uji (EBU) U3Si2/Al yang berisi tiga pelat elemen bakar/PEB U3Si2/Al masing-masing dengan densitas 4,8 gU/cm 3 , salah satunya kode CBBJ 250 telah diiradiasi di Reaktor Serba Guna G.A.Siwabessy (RSG-GAS) hingga burnup 60%. Selama proses iradiasi hingga burnup 60 %, EBU tersebut menghasilkan beberapa hasil fisi dan heavy element seperti 137 Cs, 134 Cs, 90 Sr, 235 U, 238 U, 234 U, 236 U, 239 Pu, 148 Nd, dan 143 Ce [1,2]. Adanya hasil fisi dan heavy element tersebut dapat mempengaruhi unjuk kerja bahan bakar, sehingga perlu dibuktikan dengan melakukan uji pasca iradiasi.…”

Section: Pendahuluanunclassified

“…Pada penelitian tahun 2020 telah dilakukan uji tak merusak dan merusak terhadap PEB U3Si2/Al densitas 4,8 g/cm 3 kode CBBJ 251 burnup 40% [1], [3]. Hasil uji tak merusak menunjukkan bahwa tidak anomali pada kelongsong maupun PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm 3 akibat iradiasi [3].…”

Section: Pendahuluanunclassified

PEMISAHAN DAN ANALISIS 137Cs DALAM LARUTAN ELEMEN BAKAR UJI U3Si2/Al DENSITAS 4,8 gU/cm3 DENGAN BURNUP 60% MENGGUNAKAN METODE PENUKAR KATION

Yanlinastuti

Nugroho

Ginting

et al. 2022

PEMISAHAN DAN ANALISIS 137Cs DALAM LARUTAN ELEMEN BAKAR UJI U3Si2/Al DENSITAS 4,8 gU/cm3 DENGAN BURNUP 60% MENGGUNAKAN METODE PENUKAR KATION. Telah dilakukan pemisahan dan analisis isotop cesium dalam PEB U3Si2/Al densitas4,8 gU/cm3 kode CBBJ 250 burnup 60% dengan metode penukar kation menggunakan zeolit Lampung dan resin Dowex. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui berat 137Cs di dalam PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 burnup 60%. Potongan PEB U3Si2/Al pada bagian Bottom (B), Middle (M) dan Top (T) masing-masing secara duplo dilarutkan dengan HCl 6 M dan HNO3 6 M sehingga diperoleh larutan bahan bakar U3Si2/Al. Pemisahan 137Cs dengan metode penukar kation menggunakan zeolit Lampung, larutan bahan bakar sebanyak 50 µL dalam suasana 2 mL HNO3 0,1 M diukur dengan spektrometer gamma untuk mengetahui berat 137Cs awal. Larutan tersebut dimasukkan ke dalam kolom yang telah berisi zeolit Lampung kemudian dialirkan dengan kecepatan0,3 mL/menit. Hasil pemisahan Isotop 137Cs terikat pada zeolit dan efluen mengandung isotop hasil fisi lainnya. Pemisahan menggunakan resin Dowex, larutan bahan bakar ditambahkan Cs carrier dan HCl kemudian dimasukkan ke dalam kolom berisi resin R-Cl-. Efluen yang keluar dari kolom dimasukkan kembali ke dalam kolom berisi resin R-NH4+. Isotop 137Cs yang terikat resinR-NH4+di dielusi menggunakan HCI 1 M, kemudian diukur isotop 137Cs menggunakan spektrometer gamma. Hasil pengukuran isotop 137Cs pemisahan menggunakan zeolit Lampung diperoleh masing-masing berat isotop 137Cs dengan kode B1=0,1772 µg/g; B-2=0,1635 µg/g; M-1=0,1395 µg/g; T-1=0,1230 µg/g dan T-2=0,1036 µg/g dengan recovery sebesar B-1=99,54%; B-2=98,98%; M-1=98,99%; T-1=99,38% dan T-2=98,98%. Sementara itu, berat rerata isotop 137Cs pemisahan dengan resin Dowex diperoleh masing-masing sebesar B-1=0,1575 µg/g; B-2=0,1470 µg/g; M-1=0,1263 µg/g; T-1=0,1140 µg/g dan T-2=0,0952 µg/g dengan recovery sebesar B-1=94,80%; B-2=95,35%; M1=97,94%; T-1=98,15% dan T-2=98,89%. Dari berat 137Cs yang diperoleh disimpulkan bahwa metode pemisahan isotop 137Cs dalam larutan bahan bakar U3Si2/Al menggunakan zeolit Lampung maupun resin Dowex tidak mempunyai perbedaan yang signifikan, sehingga kedua metode tersebut dapat digunakan untuk pemisahan 137Cs dalam bahan bakar nuklir. Hasil analisis ini digunakan melengkapi data untuk mengitung nilai burnup. Kata kunci: pemisahan cesium, penukar kation, U3Si2/Al, zeolit Lampung, resin Dowex.

“…Cesium merupakan logam yang sangat reaktif dan sangat piroforik dan memiliki reaktivitas yang tinggi sehingga diklasifikasikan sebagai bahan berbahaya [5,6]. Cesium memiliki dua jenis isotop yaitu 134 Cs dan 137 Cs yang dihasilkan ketika logam 235 U menyerap neutron dan mengalami reaksi berantai.…”

unclassified

“…Dari persamaan (1) dan (2) diketahui bahwa hasil pemisahan cesium diperoleh dalam bentuk padatan zeolit yang terikat dengan isotop 137 Cs maupun 134 Cs. Padatan 137 Cs-zeolit selanjutnya diukur dengan Spektrometer-γ sehingga diperoleh berat dalam bahan bakar [6]. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keefektifan metode penukar kation menggunakan zeolit Lampung untuk memisahkan cesium dalam 50 µL larutan PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm 3 burn up 60% dari isotop lainnya.…”

unclassified

PEMISAHAN CESIUM DALAM BAHAN BAKAR U3Si2/Al DENSITAS 4,8 gU/cm3 BURN UP 60% POTONGAN BOTTOM

Saputri¹,

Indaryati²,

Haryati³

et al. 2021

Self Cite

PEMISAHAN CESIUM DALAM BAHAN BAKAR U3Si2/Al DENSITAS 4,8 gU/cm3 BURN UP 60% POTONGAN BOTTOM. Telah dilakukan pemisahan cesium dalam bahan bakar U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 burn up 60% menggunakan bahan zeolit Lampung pada metode penukar kation. Burn up bahan bakar pasca iradiasi dapat ditentukan dengan indikator burn up menggunakan isotop cesium. Pemisahan bertujuan untuk mendapatkan berat cesium yang akurat sehingga perhitungan nilai burn up secara merusak juga dapat dilakukan secara tepat. PEB U3Si2/Al dipotong pada bagian Bottom secara duplo lalu ditambahkan pelarut HCl 6 N dan HNO3 6N. Satu mL larutan bahan bakar U3Si2/Al dimasukkan ke dalam botol vial dan ditransfer dari hotcell 109 ke laboratorium radiasi aktivitas sedang (R.135). Larutan bahan bakar U3Si2/Al diencerkan menjadi 25 mL dan dipipet 50 µL ke dalam vial secara duplo dan ditambahkan 1000 mg zeolit Lampung, kemudian dilakukan pemisahan 134Cs dan137Cs dari 235U dengan metode penukar kation secara batch selama 60 menit. Hasil pemisahan diperoleh isotop 134Cs dan 137Cs dalam fasa padat, sedangkan uranium (238U, 235U, 234U) dan isotop lainnya dalam fasa cair. Besarnya berat isotop 134Cs dan137Cs selanjutnya diukur menggunakan spektrometer-γ. Hasil pemisahan diperoleh berat isotop 137Cs dan 134Cs dalam larutan PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 burn up 60% potongan Bottom masing-masing B-1=0,00003283 g/0,036gPEB dan B-1= 0,000000147 g/0,036gPEB, sedangkan untuk potongan B-2=0,00003290 g/0,037gPEB untuk 137Cs dan B-2= 0,000000222 g/0,037gPEB untuk 134Cs. Pemisahan cesium dalam 50 µL larutan PEB U3Si2/Al burn up 60% potongan Bottom dengan metode penukar kation menggunakan zeolit Lampung seberat 1000 mg diperoleh hasil yang baik.Kata kunci: U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3, burn up 60%, cesium, pemisahan.