UJI TAK MERUSAK PELAT ELEMEN BAKAR U3SI2/Al DENSITAS URANIUM 4,8 gU/cm3 MENGGUNAKAN RADIOGRAFI SINAR-X DIGITAL

UJI PASCA IRADIASI PELAT ELEMEN BAKAR U3Si2/Al DENSITAS 4,8 gU/cm3 PADA BURNUP 60%: PENGAMATAN VISUAL, RADIOGRAFI SINAR-X DAN ANALISIS CITRA. Pengembangan bahan bakar U3Si2/Al densitas tinggi telah dilakukan melalui peningkatan densitas bahan bakar nuklir dari 2,96 gU/cm3 menjadi 4,8 gU/cm3. Peningkatan densitas uranium memiliki dampak terhadap integritas mekanik kelongsong dan stabilitas geometri, sehingga diperlukan pengujian pascairadiasi. Pengujian pascairadiasi yang dilakukan meliputi pengamatan visual, uji radiografi sinar-X dan analisis citra pada Pelat Elemen Bakar (PEB). Pengamatan visual sepanjang permukaan PEB dilakukan menggunakan periskop yang terdedikasi di operating area hot cell 102 dan didokumentasikan dengan bantuan kamera melalui jendela hot cell. Pengujian radiografi sinar-X dilakukan pada tegangan 150 kV dan kuat arus 1500 µA. Citra yang dihasilkan dianalisis lebih lanjut menggunakan software ImageJ. Pengamatan visual tidak menemukan indikasi cacat permukaan, lapisan oksida yang berlebih, swelling, blister, maupun cacat permukaan lainnya. Interpretasi citra radiografi sinar-X menunjukkan profil bahan bakar yang homogen, tidak menemukan indikasi cacat sub-permukaan, serta menghasilkan profil burn up yang sesuai dengan hasil pengujian gamma scanning. Berdasarkan hasil pengujian tak merusak, secara keseluruhan PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 selama iradiasi di teras RSG-GAS menunjukkan kinerja yang cukup baik.Kata kunci: Uji pascairadiasi, PEB U3Si2/Al, pengamatan visual, radiografi sinar-X, analisis citra

Section: Pendahuluanunclassified

UJI PASCA IRADIASI PELAT ELEMEN BAKAR U3Si2/Al DENSITAS 4,8 gU/cm3 PADA BURNUP 60%: PENGAMATAN VISUAL, RADIOGRAFI SINAR-X DAN ANALISIS CITRA

Sigit

Artika

Rahmatullah

et al. 2022

“…Dengan adanya pengaruh iradiasi terhadap unjuk kerja bahan bakar U3Si2/Al saat berlangsung dalam teras RSG-GAS sampai burn up 60% perlu dilakukan pengujian bahan bakar teriradiasi dengan cara tidak merusak dan merusak di dalam hotcell Instalasi Radiometalurgi (IRM). Hasil uji bahan bakar teriradiasi yang dilakukan secara tidak merusak menunjukkan bahwa kinerja bahan bakar tersebut sangat baik karena tidak diperoleh adanya cacat dan sifat anomali pada bahan bakar tersebut [2], [3]. Sementara itu, dari uji pasca iradiasi secara merusak telah dilakukan analisis fisikokimia melalui pemisahan radionuklida hasil belah cesium dan uranium yang digunakan dalam perhitungan burn up.…”

Section: Pendahuluanunclassified

OPTIMASI PARAMETER METODE PEMISAHAN RADIONUKLIDA 95Zr DALAM LARUTAN PELAT ELEMEN BAKAR U3Si2/Al TERIRADIASI

Yanlinastuti¹,

Noviarty²,

Haryati³

et al. 2021

Self Cite

OPTIMASI PARAMETER METODE PEMISAHAN RADIONUKLIDA 95Zr DALAM LARUTAN PELAT ELEMEN BAKAR U3Si2/Al TERIRADIASI. Radionuklida 95Zr adalah salah satu radionuklida hasil belah pemancar radiasi-γ dan berumur paruh pendek sehingga dapat digunakan sebagai indikator burn up. Dalam pelat elemen bakar U3Si2/Al teriradiasi terdapat beberapa radionuklida hasil belah yang memancarkan radiasi α, β dan γ sehingga pada saat pengukuran menggunakan spektrometri-γ, radionuklida ini saling mengganggu mengakibatkan hasil pengukuran tidak akurat. Oleh sebab itu, perlu dilakukan pemisahan 95Zr sehingga pada saat pengukuran dengan spektrometer-γ diperoleh hasil yang akurat. Tujuan penelitian ini untuk mendapatkan parameter yang optimum terhadap pemisahan 95Zr dalam larutan pelat elemen bakar U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 teriradiasi dengan metode kolom penukar ion menggunakan resin Dowex 1x-8Cl- diameter 100-200 mesh. Parameter optimum yang diperoleh selanjutnya digunakan untuk pemisahan 95Zr dalam larutan pelat elemen bakar U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 teriradiasi. Dari hasil penelitian diperoleh parameter optimum keasaman H2SO4 pada umpan dengan konsentrasi 0,5 M, keasaman H2SO4 untuk elusi konsentrasi 1,0 M dengan recovery 98,20%. Berat resin untuk mengikat radionuklida 95Zr sebanyak 2,0 g dengan recovery 78,76%; volum umpan yang dibutuhkan sebanyak 50 µL dengan recovery 96,90% dan kecepatan alir sebesar 0,1 mL/menit dengan recovery 96,72%. Parameter optimum tersebut digunakan untuk pemisahan larutan pelat elemen bakar U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 teriradiasi dengan kode Bottom (B), Middle (M) dan Top (T). Hasil pengukuran didapat rerata recovery pemisahan 95Zr masing-masing untuk kode B-1= 75,078%; B-2= 81,401%; M1=76,850%; M-2=83,806%; T-1=84,433%; dan T-2=81,728% dengan keberterimaan nilai CV repeatability lebih kecil dibandingkan dengan nilai CV Horwitz. Kata kunci: kolom penukar ion, U3Si2/Al teriradiasi, radionuklida 95Zr, spektrometer-γ, uji Horwitz.

“…Pada penelitian sebelumnya telah dilakukan uji tak merusak menggunakan radiografi sinar-X. Hasil uji tak merusak diperoleh citra radiografi dengan resolusi baik yang menunjukkan bahwa tidak ada perubahan warna, cacat, swelling maupun kerusakan yang signifikan (anomali) pada kelongsong maupun PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm 3 akibat iradiasi [5,6]. Selain itu telah dilakukan uji tak merusak lainnya, yaitu distribusi isotop hasil fisi 134 Cs/ 137 Cs ratio bahan bakar PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm 3 menggunakan spektrometer gamma [7].…”

Section: Pendahuluanunclassified

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

Ginting

Supardjo²,

Yanlinastuti³

et al. 2020

Self Cite

PERHITUNGAN BURN UP PEB U3Si2/Al DENSITAS 4,8 gU/cm3 PASCA IRADIASI POTONGAN BAGIAN MIDDLE. Upaya untuk mengetahui unjuk kerja bahan bakar selama dirradiasi di Reaktor Serba Guna G.A.Siwabessy (RSG-GAS) adalah melakukan uji pasca iradiasi baik secara tak merusak maupun merusak. Salah satu parameter uji pasca iradiasi secara merusak adalah penentuan burn up. Penentuan burn up bertujuan untuk mengetahui kandungan 235U yang terbakar selama digunakan di dalam pengoperasian RSG-GAS, sekaligus untuk membuktikan kesesuaian besar burn up yang diperoleh secara merusak dengan burn up yang dihitung menggunakan Origen Code oleh RSG-GAS. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan perhitungan burn up PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 secara merusak melalui analisis fisikokimia. Analisis fisikokimia bertujuan untuk mengetahui kandungan isotop 235U sisa dalam PEB U3Si2/Al serta 134Cs dan 137Cs yang terbentuk akibat reaksi fisi selama digunakan dalam reaktor. PEB U3Si2/Al dipotong pada bagian tengah (middle) secara duplo dengan berat masing-masing M-1=0,056 gPEB dan M-2= 0,075 gPEB. PEB U3Si2/Al dengan berat tersebut kemudian dilarutkan menggunakan HCl 6 N dan HNO3 6N. Hasil pelarutan diperoleh uranil nitrat UO2(NO3)2 yang mengandung uranium dan isotop hasil fisi seperti cesium, dan plutonium. Larutan UO2(NO3)2 dipipet 1mL kemudian ditransfer dari hotcell ke R.135 (diluar hot cell) untuk dilakukan pemisahan 134Csdan137Cs dari 235U dengan metode penukar kation menggunakan zeolit Lampung. Larutan UO2(NO3)2dipipet 100 µL ke dalam vial secara duplo kemudian ditambahkan zeolit Lampung 1000 mg dan dilakukan proses penukar kation dengan pengadukan selama 1 jam.Hasil pemisahan diperoleh isotope 134Cs dan 137Cs dalam fasa padat, sedangkan isotop uranium (238U, 235U, 234U) dan plutonium (239Pu, 238Pu) serta isotope lainnya dalam fasa cair. Pemisahan uranium, plutonium dari isotope lainnya dilakukan dengan metode kolom penukar anion menggunakan resin Dowex 1200 mg. Besarnya kandungan isotop 235U,134Cs,137Cs, 239Pu dan 238Pu selanjutnya diukur menggunakan spektrometer-α/g dan digunakan untuk perhitungan burn up. Hasil perhitungan burn up PEB U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3 pasca iradiasi potongan bagian middle diperoleh sebesar 41,6560 ± 1,6870%. Besar burn up ini tidak jauh berbeda dengan burn up yang diperoleh dari perhitungan menggunakan Origen Code sebesar 40%.Kata kunci: U3Si2/Al densitas 4,8 gU/cm3, cesium, uranium, pemisahan, burn up.