PEMISAHAN CESIUM DALAM PEB U 3 Si 2 /Al DENSITAS 4,8 gU/cm 3 PASCA IRADIASI MENGGUNAKAN METODE

## PENGENDAPAN CHLOROPLATINATE DAN KOLOM PENUKAR KATION RESIN DOWEX
Arif Nugroho, Boybul, Sutri Indaryati, Iis Haryati, Rosika Kriswarini, Erlina Noerpitasari Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir – BATAN Kawasan PUSPIPTEK Serpong Gd.20 Tangerang Selatan, Banten 15314 e-mail: arif52@batan.go.id (Naskah diterima: 16 –10–2020, Naskah direvisi: 21–10–2020, Naskah disetujui: 29–10–2020)

## ABSTRAK
PEMISAHAN  CESIUM  DALAM  PEB  U 3 Si 2 /Al  DENSITAS  4,8  gU/cm 3 PASCA  IRADIASI MENGGUNAKAN  METODE  PENGENDAPAN  CHLOROPLATINATE  DAN  KOLOM  PENUKAR KATION RESIN DOWEX . Pelarutan PEB U 3 Si 2 /Al dilakukan di dalam hot cell 109 menggunakan larutan  HCl  6  M  dan  HNO 3 6  M. Pemisahan  cesium  dengan  uranium  dalam  larutan  uranil  nitrat dilakukan  menggunakan  metode  pengendapan  chloroplatinate  dan  kolom  penukar  kation.  Pada metode pengendapan chloroplatinate, terlebih dahulu dilakukan proses penghilangan unsur-unsur yang  akan  mengganggu  dalam  proses  pengendapan,  selanjutnya  dilakukan  pemisahan heavy element seperti uranium atau plutonium dengan cara mengendapkan isotop 137 Cs dalam bentuk Cs 2 PtCl 6 . Kandungan isotop 137 Cs di dalam endapan Cs 2 PtCl 6 diukur menggunakan menggunakan spektrometer- γ.  Pada  metode  kolom  penukar  kation  resin  Dowex,  larutan  uranil  nitrat  dipipet sebanyak 150 μL dan ditambah 2 mL aquadest kemudian ditambahkan Cs carrier sebanyak 20 μL dan 1 mL HCl 12 M. Campuran larutan tersebut digunakan sebagai umpan dimasukkan ke dalam kolom  penukar  anion  yang  berisi  resin  R-Cl - .  Efluen  yang  keluar  dari  kolom  penukar  anion dimasukkan  ke  dalam  kolom  penukar  kation  yang  berisi  resin  R-NH 4 + .  Isotop 137 Cs  yang  terikat resin R-NH 4 + di dalam kolom kemudian dielusi menggunakan HCI 1 M. Efluen kemudian dikisatkan sampai diperoleh volume ± 2 mL. Kandungan isotop 137 Cs dalam PEB U 3 Si 2 /Al densitas 4,8 gU/cm 3 hasil pemisahan menggunakan metode chloroplatinate untuk potongan Middle kode M diperoleh rerata sebesar 0,000557 g/gPEB dan 0,000652 g/gPEB untuk potongan Bottom kode B, sedangkan dengan  menggunakan  metode  kolom  penukar  kation  resin  Dowex  diperoleh  sebesar 0,000747 g/gPEB untuk potongan Middle kode M, dan 0,000934 g/gPEB untuk potongan Bottom kode B. Rekoveri pemisahan 137 Cs dengan metode kolom penukar anion lebih besar dibandingkan dengan metode pengendapan Cs 2 PtCl 6 .
Kata kunci : U 3 Si 2 /Al, chloroplatinate, resin Dowex, 137 Cs

## ABSTRACT
SEPARATION  OF  CESIUM  IN  IRRADIATED  U 3 Si 2 /Al  FUEL  PLATE  WITH  A  DENSITY  OF 4.8 gU/cm 3 USING CHLOROPLATINATE DEPOSITION METHOD AND DOWEX RESIN CATION EXCHANGE COLUMN. Dissolution of the U 3 Si 2 /Al plate was carried out in hot cell 109 using 6 M HCl and 6 M HNO 3 solutions. The separation of cesium and uranium in uranyl nitrate solution was carried  out  using  chloroplatinate  deposition  method  and  a  cation  exchange  column.  In  the chloroplatinate deposition, the process of removing elements that will interfere with the deposition process was performed first, then the separation of heavy elements such as uranium or plutonium was carried out by depositing the 137 Cs in the form of Cs 2 PtCl 6 . The isotope content of 137 Cs in the Cs 2 PtCl 6 deposition  was  measured  with a  γ-spectrometer.  In  the  Dowex  resin  cation  exchange column method, the uranyl nitrate solution was pipetted 150 μL to be added to 2 mL of aquadest. To  this  solution  was then added 20 μL of Cs carrier and 1 mL of 12 M HCl. The mixture of the solution  was  used  as  feed  and  put  into  the  anion  exchange  column  containing  R-Cl  resin.  The effluent exiting the anion exchange column was fed into the cation exchange column containing  R- NH4 + resin. The 137 Cs isotope bound to R-NH4 + resin in the column was then eluted using 1 M HCI. The effluent was compressed until a volume of ± 2 mL was obtained. The isotope content of 137 Cs in U 3 Si 2 / Al plate obtained as a result of separation using the chloroplatinate method for  middle slices coded M has an average of 0.000557 g/g fuel and 0.000652 g/g fuel for the bottom slices coded B, while the Dowex resin cation exchange column method gave an average of  0.000747 g/g fuel for middle slices coded M, and 0.000934 g/g fuel for bottom slices coded B. The recovery of 137 Cs  separation  by  the  anion  exchange  column  method  was  greater  than  that  of  the  Cs 2 PtCl 6 deposition method.
Keywords: U 3 Si 2 /Al, chloroplatinate, Dowex resin, 137 Cs.
(Arif Nugroho, Boybul, Sutri Indaryati, Iis Haryati, Rosika Kriswarini, Erlina Noerpitasari)

## PENDAHULUAN
U 3 Si 2 /Al  merupakan  bahan  bakar reaktor riset hasil pengembangan dari bahan bakar  jenis  oksida  U 3 O 8 /Al  yang  banyak digunakan  di  berbagai  reaktor  riset  dan reactor  uji  di  seluruh  dunia  [1].  Dalam  hal lisensi penggunaannya, bahan bakar ini telah dievaluasi  oleh US  Nuclear  Regulatory Comission karena  memiliki  sifat  yang  stabil selama  proses  iradiasi  di  Reaktor  Serba Guna-G.A.Siwabessy (RSG-GAS) [2]. Dalam proses  operasi  reaktor 235 U  sebanyak 19,75%  mengalami  reaksi  fisi  menghasilkan energi  dan  isotop-isotop 137 Cs, 144 Ba  dan
90 Sr,  serta  unsur-unsur  lain  seperti  uranium dan  plutonium  [3,4].  Energi  yang  diperoleh akibat rekasi fisi tersebut dan laju pembelahan  bahan  bakar  dapat  ditentukan menggunakan    penentuan  derajat  bakar ( burn up ) [5,6,7], dan metode radiokimia [8]. Pemisahan  dan  pengukuran  kandungan isotop  hasil  reaksi  fisi  merupakan  metode radiokimia  yang  dapat  digunakan  untuk menentukan nilai burn up suatu bahan bakar. Metode ini penting dilakukan untuk mengevaluasi    unjuk  kerja  bahan  bakar dengan  mengetahui  kesesuaiaan  nilai    burn up  yang  dihitung  menggunakan  perangkat lunak Origen code .
Penghitungan nilai burn up didasarkan  pada  jumlah  isotop  hasil  fisi, uranium  sisa  dan  hasil  reaksi  fisi  bermassa berat  seperti  plutonium  dan  uranium,  yang mengakibatkan terjadinya perubahan kandungan  isotop  uranium  dalam  bahan bakar. Selain itu, komposisis hasil reaksi fisi terdiri dari isotop pemancar radiasi- γ dengan umur paruh panjang, isotop  stabil dan isotop hasil  pembelahan 238 U  yang  menjadi 239 Pu sebagai  pemancar  radiasi- α.  Semua  data yang  berkaitan  dengan  kandungan  isotop- isotop  tersebut  akan  bermanfaat  dalam penentuan burn up suatu bahan bakar.
Menurut  studi  sebelumnya,  analisis komposisi  isotop  cesium  dan  uranium  yang dianalisis menggunakan metode
spektrometri  massa  dan  spektrometri- α/γ,
dapat digunakan
sebagai bahan pertimbangan dalam penentuan nilai burn up [9].  Salah  satu  persyaratan  dalam  analisis isotop  dengan  metode  spektrometri  massa adalah sampel yang dianalisis tidak terdapat unsur lain dengan massa yang sama (isobar) dengan  radionuklida  yang  dianalisis.  Hal  ini akan menyebabkan gangguan berypa penambahan  kontribusi  pada  tingginya puncak spektrum [10]. Kemampuan spektrometri- α/γ  dalam  menganalisis  isotop pemancar radiasi α maupun γ mengakibatkan  radioaktivitas  sampel  yang terukur
menjadi terganggu dan
mengakibatkan
ketidaksesuaian hasil analisis, sehingga dibutuhkan proses penyiapan  dan  preparasi  sampel  untuk memisahkan sampel dari pengganggunya
Dalam  penelitian  sebelumnya,  telah diperoleh rekoveri pemisahan 137 Cs sebesar 70% dan  98% dalam PEB U 3 Si 2 /Al densitas
2,96 gU/cm 3 menggunakan metode pengendapan  chloroplatinate    dan  kolom penukar  kation  resin  Dowex  [11,12].  Untuk mengembangkan hasil penelitian sebelumnya tersebut, penelitian ini bertujuan untuk  melakukan  analisis  isotop 137 Cs  di dalam  PEB  U 3 Si 2 /Al  densitas  4,8  gU/cm 3 dengan menggunakan metode pengendapan chloroplatinate  dan  kolom  penukar  kation resin  Dowex,  sehingga  diharapkan  akan diperoleh prosentasi rekoveri isotop 137 Cs di dalam  PEB  dengan  U 3 Si 2 /Al  densitas
4,8 gU/cm 3 yang lebih besar.
Bahan bakar U 3 Si 2 /Al densitas 4,8  gU/cm 3 setelah  diiradiasi  memiliki kandungan isotop pemancar γ yaitu cesium, dan  pemancar α  yaitu  uranium  dan plutonium.  Keduanya  harus  dipisahkan karena  dapat  mengganggu  analisis  isotop uranium. Proses pemisahan tersebut dilakukan  dengan  metode  pertukaran  kation menggunakan  zeolit  atau  resin  Dowex, metode  pengendapan  sebagai  CsClO 4 , pengendapan  chloroplatinate,  dan  ekstraksi [11,  13,  14].  Pada  penelitian  ini,  pemisahan
137 Cs  dalam  larutan  PEB  U 3 Si 2 /Al  densitas 4,8 gU/cm 3 dilakukan dengan menggunakan metode  pengendapan  chloroplatinate  dan pertukaran kation menggunakan resin Dowex.
Metode  pengendapan  chloroplatinate diawali dengan penghilangan pengotor yang dapat  mengganggu  proses  ini,  dengan  cara menambahkan  bahan carrier Fe  dan  NaOH ke  dalam  larutan  uranil  nitrat  (UO 2 (NO 3 ) 2 ) agar  terbentuk  endapan  cokelat  Fe(OH) 3 . Setelah ditambahkan dengan asam chloroplatinate  pada  suhu  rendah  dibawah 0 o C,  endapan  Cs 2 PtCl 6 akan  terbentuk, karena  asam  chloroplatinate  memiliki  sifat yang  selektif  terhadap  unsur  cesium  dalam
larutan  uranil  nitrat.  Senyawa  CsNO 3 ditambahkan sebagai carrier
untuk
meningkatkan  jumlah  endapan  Cs 2 PtCl 6 . Kandungan  isotop 137 Cs  di  dalam  endapan Cs 2 PtCl 6 diukur menggunakan spektrometer- γ.  Reaksi  yang  terjadi  pada  pengendapan Cs-chloroplatinate mengikuti persamaan reaksi (1) [9].
Pada  metode  kolom  penukar  kation resin  Dowex,  terlebih  dahulu  unsur-unsur heavy  element di  dalam  larutan  uranil  nitrat (UO 2 (NO 3 ) 2 )  seperti  uranium  dipisahkan dengan cesium menggunakan kolom penukar  anion  Dowex  (R-Cl).  Proses pengikatan  uranium  ke  dalam  resin  dowex mengikuti persamaan reaksi (2) [15,16,17].
H 2 PtCl 6 + 2 CsNO 3 → Cs 2 PtCl 6 ↓ + 2 HNO 3 (1)
Res-N + -(CH 3 ) 3 Cl - + UO 2 (NO 3 ) 2 Cs  →  Res-N + -(CH 3 ) 3 UO 2 Cl 3 - + CsNO 3 + HNO 3 (2)
Berdasarkan persamaan reaksi (2) di atas  terlihat  bahwa  isotop  uranium  terikat dengan  resin  anion,  sedangkan  isotop cesium  terlepas  bersama  larutan  HNO 3 . Isotop 137 Cs  yang  terikat  di  dalam  CsNO 3 kemudian  dilewatkan  ke  dalam  kolom penukar  kation  Dowex  (R-NH 4 + ).  Pada proses  pertukaran  kation  ini,  isotop  cesium terikat  erat  dengan  resin  kation,  sedangkan ion  ammonium  terlepas  bersama  ion  nitrat membentuk amonium nitrat seperti
persamaan  reaksi  (3).  Isotop 137 Cs  yang terikat  di  dalam  resin  Res-N + -(CH 3 ) 3 + Cs, kemudian  dielusi  menggunakan  larutan  HCl konsentrasi rendah. Larutan HCl konsentrasi rendah  akan  melepaskan  isotop 137 Cs[18], reaksi pelepasan isotop 137 Cs menggunakan larutan HCl mengikuti persamaan reaksi (4). Kandungan Isotop 137 Cs yang terkandung di dalam  larutan  CsCl,  kemudian  diukur menggunakan spektrometer- γ.
CsNO 3 + Res-N + -(CH 3 ) 3 NH 4 + →  Res-N + -(CH 3 ) 3 + Cs + NH 4 NO 3 (3)
Res-N + -(CH 3 ) 3 + Cs + HCl  →Res-N + -(CH 3 ) 3 H + + CsCl (4)

## METODOLOGI
Bahan  yang  digunakan  adalah  PEB U 3 Si 2 /Al  densitas  4,8  gU/cm 3 pasca  iradiasi burn up 40%, standar Cs, asam chloroplatinate,  FeCl 3 ,  methyl  red,  NaOH, CsNO 3 carrier , resin Dowex 50Wx8H + , resin R-Cl - ,  NH 4 OH,  HCl,  H 2 C 2 O 4 ,  aquadest. Peralatan yang digunakan adalah spectrometer- γ,  labu  pisah, hot  plate dan peralatan  gelas  lainnya.  PEB  U 3 Si 2 /Al densitas 4,8 gU/cm 3 potongan bagian Middle (M)  dan Bottom (B)  dipotong  secara  duplo
dengan  berat  masing  masing  M-1=0,056 gPEB,  M-2=0,075  gPEB,  B-1=0,055  gPEB dan  B-2=0,024  gPEB,  kemudian  dilarutkan menggunakan  larutan  HCl  dan  HNO 3 . Larutan PEB U 3 Si 2 /Al kemudian dipipet 1 mL untuk dipindahkan dari hotcell ke R.135 dan diencerkan  menjadi  25  mL  dan  siap  untuk dipisahkan  isotope  hasil  fisinya[19].  Proses pemisahan  cesium  dalam  larutan  PEB U 3 Si 2 /Al  densitas  4,8  gU/cm 3 pasca  iradiasi dilakukan  menggunakan  dua  metode  yaitu metode  pengendapan  chloroplatinate dan kolom penukar kation resin Dowex.
(Arif Nugroho, Boybul, Sutri Indaryati, Iis Haryati, Rosika Kriswarini, Erlina Noerpitasari)
Metode pemisahan cesium dengan
pengendapan chloroplatinate Larutan PEB U 3 Si 2 -Al densitas 4,8  gU/cm 3 dipipet  150  µL  dimasukkan  ke dalam  beaker  gelas,  ditambah  dengan  2 tetes  larutan carrier Fe  dan  20  ml  aquades kemudian  diaduk  merata.  Larutan  homogen ditambah  NaOH  sampai  endapan  cokelat berhenti  terbentuk,  kemudian  dipanaskan perlahan sampai mendidih dan didinginkan di udara  sampai  terjadi  dua  fase  sehingga dapat dipisahkan. Larutan supernatan dituang  ke  dalam  tabung centrifuge 50  mL dan  endapan  dibuang  sebagai  limbah.  Ke dalam  larutan  supernatan  ditambahkan  3 tetes  larutan  indikator  metil  merah  dan  HCl tetes  demi  tetes  sampai  terbentuk  warna merah. Ke dalam larutan ditambahkan 2 tetes larutan carrier Fe  dan  NaOH  sampai endapan cokelat berhenti terbentuk,
kemudian dipanaskan perlahan-lahan sampai  mendidih  dan  didinginkan  sehingga dapat  dipisahkan  antara  fase  cair  dan endapan. Fase cair yang mengandung 137 Cs ditambah HCl sampai terbentuk warna merah dan  ditambahkan  2  mL  larutan  asam chloroplatinate  dan  10  mL  etanol  kemudian dinginkan  di  dalam ice  bath sehingga terbentuk  endapan  Cs 2 PtCl 6 .  Kandungan isotop 137 Cs di dalam endapan Cs 2 PtCl 6 dan supernatan
diukur
menggunakan spektrometer- γ  dengan  waktu  cacah  500 detik.

## Metode pemisahan cesium dengan kolom penukar kation resin Dowex
Langkah  awal  yang  dilakukan  untuk pemisahan  cesium  dengan  metode  kolom penukar  kation  adalah  mengaktivasi  resin Dowex 50Wx8H + menjadi dowex 50Wx8NH 4 + dengan  cara  menambahkan  larutan  NH 4 OH 6 M sebanyak 500 mL ke dalam resin Dowex 50Wx8H + kemudian  dinetralkan  dengan aquadest  pada resin (pH larutan =7). Resin Dowex  R-NH 4 + atau  R-NH 4 + yang  diperoleh dikeringkan  dalam  oven  pada  temperatur 35 o C  selama  2  hari.  Proses  aktivasi
bertujuan  agar  semua  kation  yang  berada dalam  resin  R-H + dapat  digantikan  dengan kation  amonium  secara  homogen  atau monokationik
R-NH 4 + .
Kation NH 4 + mempunyai  jari-jari  ion  331  pm  dan  Cs + mempunyai  jari-jari  ion  sebesar  329  pm, sehingga kation Cs + mudah bertukar dengan kation NH 4 + . Langkah selanjutnya melakukan pemisahan uranium dengan cesium di dalam larutan  PEB  U 3 Si 2 /Al  densitas  4,8  gU/cm 3 pasca iradiasi. Larutan sampel PEB U 3 Si 2 /Al dipipet sebanyak 150 µL kemudian ditambah 2  mL  aquadest  dan  dimasukkan  ke  dalam botol  gelas  10  mL,  kemudian  ditambah  Cs carrier sebanyak 20 μL dan 1 mL HCl 12 M.
Campuran larutan diaduk dan dimasukkan ke dalam kolom penukar anion (kolom pertama) yang  berisi  resin  R-Cl - dengan  berat  2  g menggunakan  pipet  kapiler.  Pipet  kapiler dibilas dengan 2 mL larutan HCI 6 M dan air bilasan dimasukkan kembali ke dalam kolom penukar anion. Proses pembilasan dilakukan 3 kali menggunakan 10 mL HCI 6 M. Larutan yang  keluar  dari  kolom  penukar  anion ditampung ke dalam beaker gelas, dikisatkan kemudian ditambah 5 0 μL HCI 6 M dan 3 mL aquades. Efluen dari kolom pertama dimasukkan ke dalam kolom penukar kation (kolom kedua) yang telah berisi resin  R-NH 4 + dengan berat 2 g menggunakan pipet kapiler [17]. Pipet kapiler dibilas menggunakan 3 mL air  dan  air  bilasan  dimasukkan  kembali  ke dalam  kolom  penukar  kation.  Cesium  yang terikat  dengan  resin  R-NH 4 + di  dalam  kolom dielusi secara bertahap menggunakan HCI 1 M 15 mL, H 2 C 2 O 4 0,5 M 25 mL dan aquadest
5 mL. Larutan bilasan ditampung dan di ukur kandungan isotop 137 Cs. Tahap akhir, isotop
137 Cs  yang  terikat  dengan  resin  R-NH 4 + dielusi  dengan  larutan  HCI  1  M  sebanyak 25  mL.  Efluen  yang  diperoleh  dipanaskan dan  dikondisikan  menggunakan  larutan  HCl 6  M  sampai  diperoleh  volume  ±  2  mL. Kandungan  isotop 137 Cs  di  dalam  efluen diukur menggunakan spektrometer- γ dengan waktu cacah 500 detik.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Sebelum dilakukan proses pemisahan pada pengendapan
chloroplatinate, larutan sampel diukur
menggunakan  spektrometer  gamma.  Hasil pengukuran  dapat  dilihat  pada  Gambar  1, yang  menampilkan  spektrum  isotop 137 Cs dalam  larutan  uranil  nitrat  dengan  jumlah cacahan yang ditampilkan dalam Tabel 1.
Gambar 1. Spektrum isotop 137 Cs di dalam larutan uranil nitrat sebelum dilakukan pemisahan
Upaya  untuk  mengetahui  efisiensi proses pemisahan isotop 137 Cs menggunakan metode
pengendapan chloroplatinate  digunakan  indikator rekoveri. Rekoveri adalah perbandingan antara jumlah kandungan  isotop 137 Cs  di  dalam  endapan Cs 2 PtCl 6 dengan sampel awal (hasil pengukuran langsung) . Semakin besar nilai rekoveri,  mengindikasikan  bahwa  metode proses  pemisahan  semakin  baik  karena
jumlah  isotop 137 Cs  yang  diperoleh  semakin besar.  Besar  cacahan  isotop 137 Cs  dalam larutan PEB U 3 Si 2 /Al kode M-1 dan M-2 hasil pengukuran langsung seperti yang ditunjukkan  pada  Tabel  1.  Sementara  itu, hasil pengukuran secara kualitatif kandungan isotop 137 Cs  di  dalam  endapan  Cs 2 PtCl 6
menggunakan
spektrometer
gamma
ditunjukkan  pada  Gambar  2  dan  besar rekoveri dapat dilihat pada Tabel 1.
Gambar 2. Spektrum isotop 137 Cs di dalam endapan Cs 2 PtCl 6
(Arif Nugroho, Boybul, Sutri Indaryati, Iis Haryati, Rosika Kriswarini, Erlina Noerpitasari)

## Tabel 1. Rekoveri pemisahan isotop
137 Cs di dalam endapan Cs 2 PtCl 6 Kode sampel Kandungan isotop 137 Cs (Cps) Kandungan isotop 137 Cs (g/gPEB) Rekoveri (%) Sampel awal Endapan Cs 2 PtCl 6 Sampel awal Endapan Cs 2 PtCl 6 M1-1 122,1790 123,1690 0,000806 0,000568 70,4065 M1-2 122,2377 122,6004 0,000807 0,000565 70,0478 Rerata M-1 0,0005665 70,2272 Pemisahan 137 Cs  menggunakan  metode pengendapan  Cs 2 PtCl 6 belum  menunjukkan hasil  yang  maksimal  karena  masih  banyak isotop 137 Cs  yang  terkandung  di  larutan supernatan  dan  endapan  cokelat  yang sebenarnya  tidak  dikehendaki.  Upaya  yang dilakukan  untuk  mengetahui  keberadaan isotop 137 Cs  di  dalam  supernatan  dan
endapan  cokelat  dilakukan  pengukuran kandungan isotop 137 Cs di dalam supernatan dan  endapan  cokelat.  Hasil  pengukuran kandungan isotop 137 Cs di dalam supernatan dan  endapan  cokelat  dapat  dilihat  pada Gambar  3  dan  4,  sedangkan  kandungan isotop 137 Cs  dan  rekoveri  pemisahan ditunjukkan pada Tabel 2 dan 3 .
Gambar 4.  Spektrum isotop 137 Cs di dalam supernatan
Tabel 2. Rekoveri isotop 137 Cs di dalam supernatan Kode sampel Kandungan isotop 137 Cs (Cps) Kandungan isotop 137 Cs (g/g PEB) Rekoveri (%) Sampel awal Supernatan Sampel awal Supernatan M1-1 122,1790 0,0291 0,000806 0,0000002 0,0239 M1-2 122,2377 1,4167 0,000807 0,000009 1,1590 Rerata  M-1 0,0000048 0,5914 Tabel 3. Rekoveri isotop 137 Cs di dalam endapan cokelat Kode sampel Kandungan isotop 137 Cs (Cps) Kandungan isotop 137 Cs (g/g PEB) Rekoveri (%) Sampel awal  Endapan cokelat  Sampel awal  Endapan cokelat M1-1 122,1790 0,9752 0,000806 0,000004 0,5577 M1-2 122,2377 2,4373 0,000807 0,000011 1,3925 Rerata M-1 0,0000079 0,9750
Tabel  2  dan  3  menunjukkan  bahwa  nilai rekoveri  pemisahan  diperoleh  sangat  kecil, hal  ini  mencerminkan  keberhasilan  proses pemisahan  dengan  metode  pengendapan chloroplatinate.  Semakin  kecil  rekoveri  di dalam  supernatan  dan  endapan  cokelat menunjukkan  bahwa  semakin  besar  isotop 137 Cs  yang  terendapkan  dalam  endapan
Cs 2 PtCl 6 Dari hasil pengukuran sampel PEB U 3 Si 2 /Al  dengan  kode  M-1  di  atas,  telah dilakukan  analisis  menggunakan  cara  yang sama  terhadap  sampel  dengan  kode  M-2, B-1 dan B-2, sehingga diperoleh kandungan isotop 137 Cs  di  dalam  PEB  U 3 Si 2 /Al  dengan masing-masing rekoveri seperti yang
ditunjukkan pada Tabel 4.
Tabel 4.  Kandungan isotop 137 Cs di dalam PEB U 3 Si 2 /Al dan rekoveri untuk potongan Middle (M) dan Bottom (B) Kode sampel Kandungan isotop 137 Cs di dalam PEB U 3 Si 2 /Al (g/gPEB) Rekoveri (%) Sampel awal Endapan cokelat Supernatan Endapan Cs 2 PtCl 6 M1-1 0,000806 0,000004 0,0000002 0,000568 70,4065 M1-2 0,000807 0,000011 0,000009 0,000565 70,0478 Rerata M-1 0,000567 70,2272 M2-1 0,000770 0,0000082 0,0000006 0,000535 69,4252 M2-2 0,000772 0,0000016 0,0000006 0,000557 72,0807 Rerata M-2 0,000546 70,7530 B1-1 0,000943 0,0000034 0,0000005 0,000673 71,3308 B1-2 0,000937 0,0000021 0,0000090 0,000604 64,4014 Rerata B-1 0,000639 67,8661 B2-1 0,000957 0,0000064 0,00000006 0,000661 69,0583 B2-2 0,000957 0,0000036 0,0000006 0,000668 69,7086 Rerata B-2 0,000665 69,3835
(Arif Nugroho, Boybul, Sutri Indaryati, Iis Haryati, Rosika Kriswarini, Erlina Noerpitasari)
Tabel  4  menunjukkan  bahwa  besar rekoveri yang diperoleh masih belum optimal yaitu sebesar 67,87% sampai 70,75%. Hal ini dimungkinkan  oleh  faktor  preparasi  sampel selama  proses  pengendapan  yang  belum sempurna  dan  masih  perlu  adanya  evaluasi terhadap langkah pemisahan sehingga faktor kesalahan  dapat  diminimalisir  terutama masih  ada  isotop 137 Cs  yang  menempel  di dalam  peralatan  gelas  selama  pemisahan. Faktor lain adalah pada proses penambahan asam  chloroplatinate  dan  ethanol  ke  dalam sampel  uranil  nitrat  yang  penambahannya dilakukan  secara  bergantian,  kemungkinan diperlukan  adanya  jeda  waktu  yang  lebih lama sehingga pembentukan endapan Cs 2 PtCl 6 yang diperoleh lebih sempurna. Hasil perhitungan berdasarkan Tabel
4,  diperoleh  kandungan  isotop 137 Cs  dalam
PEB U 3 Si 2 /Al densitas 4,8 gU/cm 3 menggunakan
metode
pengendapan
chloroplatinate, dengan memperhatikan faktor penimbangan, pelarutan dan pengenceran  diperoleh  berat  rerata  isotop 137 Cs  sebesar  0,000557  g/gPEB  untuk potongan Middle kode  M,  dan  0,000652 g/gPEB untuk potongan Bottom kode B. Hasil pemisahan 137 Cs menggunakan metode kolom penukar anion (R-Cl)  diperoleh  kandungan  isotop 137 Cs yang  terikat  dalam  resin  sangat  sedikit, sedangkan  kandungan 137 Cs  yang  lolos  dari kolom  cukup  besar  ,  sama  halnya      pada larutan  awal  seperti  yang  terlihat  pada Gambar  5.  Hal  ini  disebabkan  karena  resin anion  R-Cl  tidak  dapat  mengikat  atau bertukar  dengan  kation  cesium.  Resin  R-Cl dalam  bentuk  anion  hanya  dapat  mengikat anion  uranium  UO 2 (NO 3 ) 2 menjadi  senyawa kompleks  Res-N + -(CH 3 ) 3 UO 2 Cl 3 ,  sedangkan isotop 137 Cs lolos keluar dari kolom .
Gambar 5.Spektrum 137 Cs dalam efluen sebelum melalui kolom penukar anion
Berdasar  penelitian  sebelumnya, berat  resin  anion  R-Cl  yang  digunakan sebesar  2  g.    Pemilihan  larutan  HCl  6  M sebagai  bahan  eluen  sangat  sesuai  untuk mengelusi  isotop 137 Cs  dalam  resin  anion, sehingga 137 Cs dapat berpisah dengan isotop uranium. Fenomena ini menunjukkan bahwa isotop 137 Cs  sudah  keluar  dari  kolom  dan telah  terelusi  secara  sempurna  oleh  larutan HCl  6  M.  Sementara  itu,  hasil  pemisahan 137 Cs  menggunakan  metode  kolom  penukar
kation  (R-NH 4 + )  dengan  berat  resin  2  gram pada kolom kedua (sebelum dielusi) diperoleh  efluen-1  yang  mengandung 137 Cs dalam  jumlah  sangat  kecil  seperti  yang ditunjukkan  pada  Gambar  6.  Hal  ini menunjukkan isotop 137 Cs telah terikat secara sempurna dengan resin R-NH 4 + membentuk Res-N + -(CH 3 ) 3 137 Cs di dalam kolom.
Besarnya  kandungan 137 Cs  sebelum  dan setelah  melalui  kolom  penukar  anion ditunjukkan pada Tabel 5 .
Gambar 6. Spektrum isotop 137 Cs dalam efluen-1 setelah melalui kolom penukar kation
Tabel 5. Kandungan isotop 137 Cs sebelum dan sesudah melalui kolom penukar kation
Kode sampel Kandungan isotop 137 Cs dalam potongan Middle (cps) Rekoveri (%) Sampel awal Sesudah masuk kolom 2 (efluen-1) Sesudah masuk kolom 2 (efluen-2) Sesudah masuk kolom 2 (efluen-3) M2-1 156,03 0,1296 0,1303 143,5802 92,0220 M2-2 155,90 0,1334 0,1264 146,8366 94,1852 Rerata M-2 93,1036 Tabel 5 menunjukkan bahwa jumlah
cacahan  per  detik  isotop 137 Cs  sebelum melewati  kolom  penukar  kation  (umpan) sebesar  155,90  cps  hingga  156,03  cps, Namun  setelah  melewati  kolom  penukar kation  cacahan  isotop 137 Cs  dalam  efluen-1 hanya sekitar 0,1296 cps hingga 0,1334 cps. Hal ini menunjukkan bahwa isotop 137 Cs telah terikat bersama resin R-NH 4 + di dalam kolom dan hanya sedikit yang lolos keluar kolom.
Isotop 137 Cs  yang  terikat  di  dalam resin kation dielusi menggunakan larutan HCl
encer sehingga isotop 137 Cs terbawa larutan elusi  (eluen)  keluar  dari  kolom  sebagai efluen-2  dan  efluen-3.  Hasil  pengukuran kandungan 137 Cs  di  dalam  efluen-3  dengan spektrometer  gamma  diperoleh  spektrum 137 Cs  pada  energi  661,45  keV  seperti  yang ditunjukkan  pada  Gambar  7.  Berdasarkan hasil  evaluasi  luas  cacahan  dari  spektrum isotop 137 Cs untuk efluen-3 pada Gambar 7, diperoleh kandungan 137 Cs di dalam potongan  PEB U 3 Si 2 /Al bagian Middle (M-2) seperti yang ditunjukkan pada Tabel 6.
(Arif Nugroho, Boybul, Sutri Indaryati, Iis Haryati, Rosika Kriswarini, Erlina Noerpitasari)

## Tabel 6. Kandungan isotop
137 Cs sebelum dan sesudah masuk kolom penukar kation Kode sampel Kandungan isotop 137 Cs dalam potongan Middle (g/gPEB) Rekoveri (%) Sampel awal Sesudah masuk kolom 2 (efluen-1) Sesudah masuk kolom 2 (efluen-2) Sesudah masuk kolom 2 (efluen-3) M2-1 0,000775 0,000001 0,000001 0,000714 92,1290 M2-2 0,000773 0,000001 0,000001 0,000728 94,1785 Rerata M-2 0,000721 93,1538
Dari  hasil  pengukuran  sampel  PEB  U 3 Si 2 /Al dengan  kode  M-2  di  atas,  telah  dilakukan analisis  menggunakan  cara  yang  sama terhadap sampel dengan kode   M-1, B-1 dan
B-2  sehingga    diperoleh  kandungan  isotop 137 Cs  di  dalam  PEB  U 3 Si 2 /Al    potongan Middle (M)  dan Bottom (B)    dan  rekoveri seperti yang ditunjukkan pada Tabel 7. .
Tabel 7.  Kandungan isotop 137 Cs di dalam PEB U 3 Si 2 /Al dan rekoveri untuk potongan Middle (M) dan Bottom (B) Kode sampel Kandungan isotop 137 Cs di dalam PEB U 3 Si 2 /Al (g/gPEB) Rekoveri (%) Sampel awal Sesudah masuk kolom 2 (efluen-1) Sesudah masuk kolom 2 (efluen-2) Sesudah masuk kolom 2 (efluen-3) M1-1 0,000814 0,000001 0,000001 0,000783 96,2836 M1-2 0,000785 0,000001 0,000001 0,000762 97,0013 Rerata M-1 0,000773 96,6425 M2-1 0,000775 0,000001 0,000001 0,000714 92,1290 M2-2 0,000773 0,000001 0,000001 0,000728 94,1785 Rerata M-2 0,000721 93,1538 B1-1 0,000943 0,000001 0,000000 0,000937 99,5580 B1-2 0,000937 0,000001 0,000001 0,000914 96,9796 Rerata B-1 0,000926 98,2688 B2-1 0,000958 0,000001 0,000001 0,000941 98,2450 B2-2 0,000958 0,000001 0,000001 0,000940 98,1044 Rerata B-2 0,000941 98,1747 Tabel 7. menunjukkan bahwa pemisahan 137 Cs diperoleh rekoveri pemisahan sebesar 93,1538% sampai 98,2688%. Rekoveri pemisahan 137 Cs menggunakan metode kolom penukar anion lebih  besar  dibanding  dengan  metode pengendapan chloroplatinate. Semakin besar  nilai  rekoveri  mengindikasikan  bahwa metode  proses  pemisahan  semakin  baik karena unsur maupun isotop pengganggunya
semakin kecil. Hasil perhitungan berdasarkan  Tabel  7,  diperoleh  kandungan isotop 137 Cs dalam PEB U 3 Si 2 /Al densitas 4,8 gU/cm 3 menggunakan metode kolom penukar  anion,  dengan  memperhatikan faktor penimbangan, pelarutan dan pengenceran  diperoleh  berat  rerata  isotop 137 Cs  sebesar  0,000747  g/gPEB  untuk potongan Middle kode  M,  dan  0,000934
g/gPEB untuk potongan Bottom kode B.

## SIMPULAN
Kandungan isotop 137 Cs dalam PEB U 3 Si 2 /Al densitas 4,8 gU/cm 3 hasil pemisahan menggunakan  metode  chloroplatinate  untuk potongan Middle dengan  kode  M  diperoleh rerata
sebesar 0,000557 g/gPEB
dan  0,000652  g/gPEB  untuk  potongan Bottom kode B, sedangkan dengan menggunakan metode kolom penukar kation resin  Dowex  diperoleh  sebesar  0,000747 g/gPEB untuk potongan Middle kode M, dan 0,000934  g/gPEB  untuk  potongan Bottom kode  B.  Rekoveri  pemisahan 137 Cs  dengan metode  kolom  penukar  anion  lebih  besar dibandingkan dengan  metode  pengendapan Cs 2 PtCl 6 .

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  disampaikan kepada Ir. Aslina Br. Ginting atas bimbingannya  selama  penelitian  dan  juga kepada  Sayyidatun  Nisa,  S.ST  dan  Ariyanti Saputri,  S.Si  atas  bantuannya  di  dalam proses pengukuran sampel.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. A.  Zhang  and  Y.  Kang, “Design  of
U 3 Si 2 -Al  plate-type  fuel  element  for China  Advanced  Research  Reactor, ” Proceedings  of  the  18th  International Conference  on  Nuclear  Engineering ICONE  18,  May  17-21,  2010 ,  Xi’an, China, pp. 19-25.
[2]. Supardjo,  Boybul,  A. Kadarjono, “Pengaruh  fabrikasi  pelat  elemen bakar U-7Mo/Al dengan variasi densitas uranium terhadap pembentukan  pori  di  dalam  meat  dan tebal  k elongsong”, Jurnal  Teknologi Bahan  Nuklir  Urania ,  vol.  8,  no.  2, 2012.
[3]. A.  B.  Ginting  dan  D.  Anggraini, “Metode  pengendapan  dan  penukar kation pada proses pemisahan cesium dalam  bahan  bakar  U 3 Si 2 /Al”, Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Urania , vol. 22 no. 2, Juni 2016.
[4]. A.  B.  Ginting,  D.  Anggraini,  A. Nugroho,  “Pengaruh  penambahan zeolit terhadap pemisahan isotop 137 Cs dalam  pelat  elemen  bakar  U 3 Si 2 /Al pasca  i radiasi”, Jurnal  Teknologi Bahan  Bakar  Urania ,  vol.  7,  no.  2,
2011.
[5]. Y . Nampira,  S.  Ismarwanti, “Uji  tidak
merusak bahan Bakar U 3 Si 2 /Al tingkat  muat  uranium  4,8  gU/cm 3 pasca  iradiasi  fraksi  bakar  20%  dan 40% ”, Jurnal  Teknologi  Bahan  Nuklir, vol. 10, no.2, hal. 53-64, 2014.
[6]. A. B. Ginting,  Boybul,  A.  Nugroho,  D. Anggraini,  R.  Kriswarini, ”Pemisahan dan analisis 137 Cs dan 235 U dalam PEB U 3 Si 2 /Al pasca iradiasi untuk penentuan burn up ”, Jurnal Teknologi Bahan  Nuklir  Urania ,  vol.  11,  no.2,
2015.
[7]. H.  Okashita  and  H.  Natsume, “A
Comparison of radiochemical methods for cesium-137 determination, Journal of  Nuclear  Science  and  Technology ,
1972.
[8]. D. Anggraini, Noviarty, Yanlinastuti, A.
B. Ginting, R. Kriswarini, A. Nugroho.,
Boybul,  “Pemisahan  dan  analisis 137Cs dari larutan pelat elemen bakar U- 7%Mo/Al”, Jurnal  Teknologi  Bahan Nuklir Urania , vol. 22, no. 3, 2016.
[9]. Boybul,  Yanlinastuti,  D.  Anggraini,  A.
Nugroho,  R.Kriswarini,  A.  B.  Ginting, “Analisis  kandungan  cesium  dan uranium  dalam  bahan  bakar  U 3 Si 2 /Al pasca  i radiasi”, Jurnal  Teknologi Bahan  Nuklir  Urania ,  vol.  23,  no.  2,
2017.
[10].  T. Dickel, et al., “Isobar separation in a multiple-reflection  time-of-flight  mass spectrometer  by  mass-selective  re- trapping, ” Journal of the American Society for Mass  Spectrometry ,  vol.
28, pp. 1079-10907, 2017.
[11].  A.  Nugroho,  Boybul,  S.  Indaryati, I.Haryati,  R.  Kriswarini,  A.  B.  Ginting, “Pemisahan  cesium  dalam  PEB U 3 Si 2 /Al  densitas  2,96  gU/cm 3 pasca
(Arif Nugroho, Boybul, Sutri Indaryati, Iis Haryati, Rosika Kriswarini, Erlina Noerpitasari)
iradiasi dengan metode pengendapan c hloroplatinate”, Jurnal  Daur  Bahan Bakar  Nuklir  Urania ,  vol.  25,  no.  2, 2019.
[12].  A. Nugroho,  D.  Anggraini,  Boybul,  S. Indaryati, I. Haryati, R. Kriswarini, A. B. Ginting, “Pemisahan  cesium  dalam
PEB  U 3 Si 2 /Al  pasca  iradiasi  dengan metode kolom penukar kation menggunakan  resin  dowex ,” Jurnal Daur  Bahan  Bakar  Nuklir  Urania ,  vol. 24, no. 2, hal 125-134, 2018.
[13].  ASTM E-320-79, Standard Test Methods  for  Cesium-137  in  Nuclear Fuel  Solutions  by  Radochemical Analysis , 1972.
[14].  ASTM  E  692-08, Standard  Test Method for Determining the Content of Cesium-137  Irradiated  Nuclear  Fuels by  High  Resolution  Gamma-Ray Spectral Analysis , 2008.
[15].  S. A. Abo-Farha, N. A. Badawy, A. A. Emam  and  N. M.  Moursy,  “Anion exchange  behavior  of  some  elements in acetic acid- hydrochloric acid media,”
Journal  of  American  Science ,  vol.  6, no.10, 2010.
[16].  J.  Real,  F.  Persin,  C.  Camarasa Cauret, ”Mechanism  of  desorption
cesium andstronsium erosols deposited  on  urbansurfaces,” Journal of Environmental Radioactivity , vol. 62, no.1, 2012.
[17].  Boybul,  Yanlinastuti,  D.  Anggraini,  A. B.  Ginting,  A.  Nugroho  dan  R. Kriswarini, “Pengaruh  penambahan ion sulfat terhadap rekoveri pemisahan uraniummenggunakan  metode  kolom penukar  anion”, Jurnal  Ilmiah  Daur Bahan  Bakar  Nuklir  Urania ,  vol.  23, no.3, hal 195-204, 2017.
[18].  A.  Lesniewicz,  I.  Polowczyk,  K. Checmanowski, T. Szkozlecki, P. Pohl, D.  Jermakowicz- Bartkowiak,  “Surface activated  anion  exchange  resins  for synthesis  and  immobilization  of  gold and palladium
nano and microstructures,” Reactive and
Functional  Polymers  Journal ,  vol.124, pp. 90-103, 2018.
[19].  A. Nugroho,  Yanlinastuti,  S.  Indayati, I. Haryati,   "Pemisahan  dan   analisis isotop  cesium  dan  uranium  di  dalam PEB U 3 Si 2 /Al pasca iradiasi ,”
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Energi Nuklir 2016 , Batam 4-5 Agustus 2016.