## PEMISAHAN DAN ANALISIS
137 Cs DARI LARUTAN PELAT
ELEMEN BAKAR U-7%Mo/Al
Dian. A, Noviarty, Yanlinastuti, Aslina B Ginting, Rosika K, Arif N, Boybul
Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir, BATAN Kawasan Puspiptek, Serpong, Tangerang Selatan, 15314
e-mail : ad_09@ymail.com
(Naskah diterima : 10 −08−2016, Naskah direvisi: 29−08−2016, Naskah disetujui:
15 −09−2016)

## ABSTRAK
PEMISAHAN  DAN  ANALISIS 137 Cs  DARI  LARUTAN  PELAT  ELEMEN  BAKAR  U-7%Mo/Al.
Pemisahan  cesium  dari  larutan  pelat  elemen  bakar  (PEB)  U-7Mo/Al  telah  dilakukan  dengan menggunakan metode pengendapan dan penukar kation. Tujuan penelitian adalah mendapatkan metode  yang  valid  untuk  pemisahan  cesium  dari  larutan  PEB  U-7Mo/Al  melalui  penentuan parameter  unjuk  kerja  metode  yaitu  akurasi,  presisi  dan  rekoveri.  Metode  pengendapan  dan metode  penukar  kation  yang  digunakan  mengacu  kepada  metode  ASTM  690-000  dan  kepada hasil  penelitian  U 3 Si 2 /Al.  Penentuan  parameter  unjuk  kerja  metode  pengendapan  dilakukan dengan  menggunakan  larutan  sampel  PEB  U-7%Mo/Al  sebany ak 150 μL,  larutan standar 137 Cs sebanyak  50  μL  dalam  2  mL  HCl  0,1N.  Larutan  dikenakan  proses  pengendapan  dengan menggunakan  pereaksi  HClO 4 pekat  dan  penambahan  senyawa carrier CsNO 3 seberat  225  mg pada  temperatur  0 o C  selama  1  jam,  sedangkan  proses  penukar  kation  dilakukan  dengan menggunakan  resin  zeolit  Lampung  sebanyak  400  mg. Proses  penukar  kation  dilakukan  secara batch dengan pengocokan selama 1 jam. Hasil proses pengendapan diperoleh endapan CsClO 4 dan penukar kation diperoleh berupa padatan cesium  - zeolit serta supernatan. Pengukuran dan analisis  radionuklida 137 Cs  dalam  endapan  CsClO 4 dan  padatan 137 Cs-zeolit  dilakukan  dengan spektrometer  gamma.  Hasil  pengukuran  diperoleh  nilai  cacahan  radionuklida 137 Cs  per  detik (cps).  Perhitungan  rekoveri  metode  dilakukan  dengan  perbandingan  nilai  cacahan  radionuklida 137 Cs  sebelum  dan  sesudah  proses  pemisahan.  Hasil  pemisahan  radionuklida 137 Cs  dari  larutan PEB U-7Mo/Al menggunakan metode pengendapan diperoleh rekoveri sebesar 95,56 % dengan akurasi  dan  presisi  pengukuran  masing-masing  sebesar  0,375 %  dan  1,875 %,  sedangkan rekoveri pemisahan radionuklida 137 Cs dengan metode penukar kation diperoleh rekoveri sebesar 26,73 %. Hal ini menunjukkan bahwa metode pengendapan lebih baik dari pada metode penukar kation untuk pemisahan 137 Cs dari larutan bahan bakar PEB U-7Mo/Al.
Kata Kunci : pemisahan cesium, metode pengendapan, penukar kation, zeolit Lampung, bahan bakar U-7%Mo/Al.

## ABSTRACT
SEPARATION OF CESIUM FROM U-7MO/AL FUEL PLATE SOLUTION HAS BEEN DONE BY USING PRECIPITATION METHOD AND CATION EXCHANGE . The aim of this research is to get a  valid  method  of  separating  cesium  from  U-7Mo/Al  fuel  plate  solution  through  determination  of parameter  of  method  (accuracy,  precision,  and  recovery).  Precipitation  method  and  cation exchange method that are used refer to standard ASTM 690-000 and research result of U 3 Si 2 /Al. Parameter method determination has been done by using 150 μL sample (U-7%Mo/Al fuel plate solution, 50  μL  of  standard  solution  in  2  mL  of  HCl  0,1 N.  The  sample  solution  was  undergone precipitation  process  by  using  HClO 4 concentrated  and  225  mg  of  CsNO 3 as  carrier  in tempherature 0 o C for an hour, while exchange cation process was done by using 400 mg of resin zeolit  Lampung.  The  analysis  of 137 Cs  in  CsClO 4 and 137 Cs  -  zeolit  was  done  by  gamma spectrometre.  Determination  of  recovery  method  was  done  by  comparing  count  value  of 137 Cs before and after separation process. Recovery of precipitation method was obtained 95.56 % with accuracy  and  precicion  measurement  of  0.375  %  and  1.875  %  respectively,  while  recovery  of cation exchange method obtained 26.73 %. To sum up, the results show that precipitation method better than exchange cation method for separation 137 Cs from U-7Mo/Al fuel plate solution.
Keywords :  cesium  separation,  precipitation  method,  cation  exchange,  zeolit  Lampung,  U-7% Mo/AL fuel plate.
(Dian. A, Noviarty, Yanlinastuti, Aslina B Ginting, Rosika K, Arif N, Boybul)

## PENDAHULUAN
Program  pengalihan  bahan  bakar dari  pengkayaan  tinggi  ke  bahan  bakar pengkayaan rendah telah dicanangkan sejak tahun  1978  dengan  tujuan  mengurangi  dan menghindari  penggunaan  uranium  untuk keperluan  persenjataan  oleh  orang-orang yang  tidak  bertanggung  jawab.  Pengalihan penggunaan  bahan  bakar  dengan  uranium pengkayaan  rendah  menyebabkan  jumlah 235 U dalam bahan bakar akan menurun [1] .Hal ini  akan  berdampak  kepada  desain  bahan bakar  dengan  ukuran  atau  dimensi  yang tetap.  Dalam  upaya  mempertahankan  unjuk kerja  reaktor  seperti  pada  penggunaan bahan  bakar  uranium  pengkayaan  tinggi maka  alternatif  yang  memungkinkan  dan ekonomis adalah penggunaan material  baru yang  memilki  densitas  tinggi.  Salah  satu jenis bahan bakar densitas tinggi  yang telah digunakan  adalah  bahan  bakar  uranium dengan  paduan  Mo [2] .  Bahan  bakar  paduan berbasis  U-Mo  memiliki  sifat –sifat  yang dipersyaratkan  untuk  pembuatan  bahan bakar  reaktor  riset,  diantaranya  adalah mempunyai tampang lintang serapan neutron  yang  rendah  dan  olah  ulang gagalan proses produksi atau pasca iradiasi lebih  mudah  bila  dibandingkan  dengan bahan bakar jenis oksida maupun silisida [3] .
Penelitian  dan  pengembangan  dari bahan  bakar  reaktor  riset  berbasis  UMo merupakan  program  internasional  dalam memenuhi  densitas  uranium  yang  tinggi antara 8-9 gU/cm 3 sesuai program Reduced Enrichment  Research  and  Test  Reactor (RERTR). Sesuai tugas dan fungsinya Pusat Teknologi  Bahan  bakar  Nuklir  (PTTBN) hingga  tahun  2015  telah  mengembangkan teknologi  fabrikasi  bahan  bakar  UMo  dan hingga  saat  ini  telah  menghasilkan  pelat elemen  bakar  (PEB)  U-7%Mo.  Pemilihan fabrikasi PEB paduan uranium U-Mo dengan jumlah  Mo  sebesar  7 %  berdasarkan  hasil penelitian sebelumnya telah dilakukan beberapa  pengujian  terhadap  ingot  dan
pelat  paduan  bahan  bakar  UMo  dengan variasi  Mo  dari  7 %,  8 %  dan  9 % [4] . Berdasarkan hasil penelitian tersebut menyatakan  bahwa  pengaruh  kandungan Mo  terhadap  perubahan  fasa  dan  sifat termal [5] menunjukkan  bahwa  kenaikan kandungan  Mo  dalam  paduan  UMo  7 %, 8 %  dan  9 %  tidak  memberikan  perbedaan sifat  termal  yang  signifikan.  Hal  yang  sama diperoleh  dari  pengamatan  secara  fisika seperti  densitas  dan  pori  serta  metalurgi menunjukkaan bahwa dengan meningkatnya kandungan  Mo  pada  pemanasan  hingga 1100 o C tidak menyebabkan perubahan fasa yang  signifikan [6] .  Secara  umum  proses pengujian  terhadap  pelat  U-7%Mo  sebelum iradiasi  telah  memenuhi  spesifikasi  bahan bakar  reaktor  riset.  Penelitian  selanjutnya telah direncanakan untuk melakukan proses fabrikasi  bahan  bakar  PEB  U-7%Mo/Al dengan  menggunakan  uranium  diperkaya sebesar 19,75 % kandungan 235 U, kemudian dilakukan  proses  iradiasi  di  dalam core reaktor  dan  uji  pasca  iradiasi  atau post irradiation  examination (PIE)  di hotcell Instalasi  Radiometalurgi  (IRM)  pada  tahun mendatang.
Dalam  usaha  untuk  menjamin  mutu PEB  U-7%Mo/Al  sesuai  dengan  spesifikasi yang  dipersyaratkan  dalam  bahan  bakar reaktor riset maka selain uji pra iradiasi perlu dilakukan  pula  uji  pasca  iradiasi.  Uji  pasca iradiasi  dilakukan  karena  bahan  bakar setelah  dikenakan  proses  iradiasi  di  reaktor akan  mengalami  perubahan  komposisi  dan sifat  kimia,  sifat  fisika  dan  mekanik [7] .
Perubahan  kimia  terjadi  karena  sebagian besar  disebabkan  oleh  terbentuknya  radio- nuklida  sebagai  hasil  belah  dari  reaksi  fisi 235 U  dan  reaksi  tangkapan  neutron  pada
238 U.  Perubahan  karakterisitik  bahan  bakar tersebut dapat  menyebabkan  turunnya ketangguhan  bahan  bakar  sehingga  perlu dievaluasi  dampak  penurunan  unjuk  kerja bahan  bakar  tersebut  terhadap  tingkat keselamatan  pengunaan  dalam  reaktor [8] . Oleh  karena  itu,  dalam  rangka  mendukung
pengembangan  teknologi  fabrikasi  PEB paduan  U-7%Mo,  pada  penelitian  ini  akan dilakukan  simulasi  uji  pasca  iradiasi  secara radiokimia  guna  mendapatkan  metoda  uji yang  valid  dalam  penentuan  parameter unjuk  kerja  bahan  bakar  pasca  iradiasi secara radiokimia.
Metode radiokimia digunakan dalam pengujian  bahan  bakar  pasca  iradiasi  untuk menentukan  nilai burn  up atau  fraksi  bakar melalui pengukuran kandungan radionuklida sebagai  hasil  reaksi  fisi  antara 235 U  dengan neutron termal selama proses iradiasi. Salah satu  radionuklida  hasil  fisi  yang  dapat digunakan  sebagai  indikator burn  up bahan bakar  nuklir  adalah  kandungan  radionuklida 137 Cs.  Pertimbangan  pemilihan  hasil  fisi radionuklida 137 Cs sebagai indikator burn up adalah  berdasarkan  umur  paroh 137 Cs  yang panjang (30,17 tahun) dan tampang serapan neutron  yang  kecil  serta  memiliki fission yield yang  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan radionuklida  lainnya [9] .  Berdasarkan  hal  ini maka analisis 137 Cs memilki peranan penting dalam  evaluasi  unjuk  kerja  bahan  bakar pasca  iradiasi.  Oleh  karena  itu  untuk penentuan 137 Cs dalam bahan bakar diperlukan  metode  yang  valid,  data  yang akurat dan tertelusur.
Penentuan radionuklida 137 Cs dalam bahan  bakar  uranium  pasca  iradiasi  dapat dilakukan dengan beberapa metode diantaranya  adalah  metode  pengendapan menggunakan  garam  CsNO 3 sebagai  carier dan  HClO 4 sebagai  pereaksi,  serta  metode penukar kation menggunakan zeolit Lampung [10] .  Ke  dua  metode  ini  telah diterapkan  dalam  pemisahan  cesium  dari larutan PEB U 3 Si 2 /Al di IRM dan merupakan metode  baku  hasil  pengembangan  dari metode  standar  ASTM.  Penggunaan  resin zeolit  Lampung  dalam  proses  pertukaran
kation dengan 137 Cs sangat dipengaruhioleh kapasitas  tukar  kation  (KTK)  dari  zeolit. Beberapa  faktor  menunjukkan  bahwa  KTK sangat dipengaruhi oleh kandungan unsur Si dan  Al  atau  ratio  (Si/Al).  Zeolit  Lampung mempunyai  ratio  Si/Al    lebih  tinggi  bila dibandingkan  dengan  jenis  zeolit  lainnya, seperti  zeolit  Bayah  dan  zeolit  Tasik. Adapun komposisi kimia dari zeolit Lampung seperti yang tercantum pada Tabel.1.
Tabel 1. Komposisi kimia zeolit Lampung.
Komposisi Oksida Zeolit Lampung (% berat) SiO 2 68,07 Fe 2 O 3 1,53 Al 2 O 3 16,52 CaO 2,27 MgO 0,57 Na 2 O 0,93 K 2 O 2,28 P 0,034 TiO 2 0,135 MnO 0,033 Oleh  karena  itu,  pada  penelitian  ini akan dilakukan penggunaan metode pengendapan  dan  penukar  kation  untuk pemisahan  cesium  dari  PEB  U-7Mo/Al. Pengaruh  unsur  pemadu  Mo  dalam  bahan bakar paduan uranium PEB U-7Mo/Al dalam proses  pengendapan  dan  pertukaran  kation diamati  melalui  besarnya  nilai  rekoveri proses.  Berdasarkan  sifat  kimia  bahwa perkhlorat  akan  bersifat  reduktan  pada logam  transisi  dalam  larutan  ( aqeous solution )  dan  reaksi  yang  terjadi  adalah reaksi  redoks.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa kemungkinan  Mo  tidak  terikut  dalam  proses pengendapan. Persamaan reaksi kimia yang terjadi  pada  proses  pemisahan 137 Cs  dalam bahan  bakar  PEB  U-7Mo/Al  menggunakan CsNO 3 sebagai carrier dan  pereaksi  HClO 4 pekat  pada  proses  pengendapan  terjadi sebagai berikut [9,10] :
137 Cs + CsNO 3
 137 Cs + + Cs + + NO 3 -
137 Cs + Cs + + HClO 4  137 CsClO 4 (padat) + CsClO 4(padatan )+H +
Pada  proses  pertukaran  kation menggunakan zeolit Lampung adanya unsur
Mo  diduga  akan  mempengaruhi  proses adsorpsi  cesium  dengan  zeolit.  Hal  ini
(Dian. A, Noviarty, Yanlinastuti, Aslina B Ginting, Rosika K, Arif N, Boybul)
berdasarkan  hasil  penelitian  sebelumnya yang  menyatakan  bahwa  Mo  dalam  larutan dengan  kondisi  asam  akan  berada  sebagai kation  Mo 6+ yang  kemungkinan  dapat teradsorpsi ke dalam zeolit [11] . Hasil penelitian  ini  diharapkan  dapat  mengetahui metode pemisahan yang memenuhi persyaratan  analisis  radionuklida 137 Cs dalam  larutan  PEB  U-7Mo/Al  pasca  iradiasi dan  selanjutnya  dijadikan  sebagai  metode baku untuk perhitungan burn up .[12].

## METODOLOGI
Bahan  uji  yang  digunakan  adalah potongan  PEB  U-7%Mo/Al  dengan  berat sekitar 0,388 g dan dilarutkan dalam HCl 6N dan  HNO 3 6N.  Larutan  standar  yang digunakan  sebagai  pembanding  adalah larutan  standar  radionuklida 137 Cs  dengan aktivitas  3,37  Bq  dari  NIST  ( National Institute  of  Standard  And  Technology ). Sebelum  melakukan  pengukuran 137 Cs  di dalam bahan  bakar PEB U-7%Mo/Al menggunakan  alat  spektrometer  gamma, terlebih  dahulu  harus  dilakukan  kalibrasi energi  dan  penetuan  unjuk  kerja  alat spektrometer  gamma.  Kalibrasi  dilakukan dengan  standar 60 Co  dan  penentuan  unjuk kerja  alat  spektrometer  gamma  dilakukan dengan  pengukuran  larutan  standar  SRM 137 Cs  dengan  5  kali  pengulangan.  Selain kalibrasi  energi  dan  unjuk  kerja  alat,  hal penting yang harus diketahui adalah rekoveri  pemisahan 137 Cs  menggunakan metode  pengendapan  maupun  dengan metode penukar kation.
Penentuan besar rekoveri dari metode  pengendapan  dilakukan  dengan menggunakan  larutan  standar  sekunder 137 Cs  sebanyak  50  µL  dalam  2  mL  HCl 0,1 N. Sebelum dikenakan proses pemisahan  dengan  metode  pengendapan, larutan  standar  radionuklida 137 Cs  diukur langsung menggunakan spektrometer gamma.  Hal  ini  bertujuan  untuk  mengetahui jumlah  cacah  dan  kandungan  radionuklida
137 Cs  dalam  sampel  standar.  Ke  dalam larutan  standar 137 Cs  tersebut  kemudian ditambahkan senyawa CsNO 3 sebanyak 225 mg  sebagai  carrier  dan  dibiarkan  sampai larut  secara  sempurna.  Larutan  kemudian ditempatkan  dalam  penangas  es  dengan temperatur  yang  termonitor  agar  selalu berada  pada  <  0 o C.  Pada  kondisi  tersebut ditambahkan  larutan  HClO 4 pekat  sebanyak 4 mL dan proses pengendapan berlangsung selama  1  jam.  Endapan  CsClO 4 yang terbentuk dipisahkan dari fasa air (supernatan)  dengan  memipet  larutan  dan dimasukkan  ke  dalam  vial. Besarnya kandungan 137 Cs  dalam  endapan  CsClO 4 dan dalam supernatan selanjutnya dianalisis dengan menggunakan spektrometer gamma. Untuk menyamakan geometri dalam
pengukuran
menggunakan spektrometer  gamma  maka  diukur  nilai cacah sebelum proses pengendapan dengan nilai cacah 137 Cs di dalam supernatan  (%).  Perhitungan  nilai  rekoveri pengendapan  dilakukan  dari  nilai  100  % dikurang  dengan  %  perbandingan 137 Cs dalam supernatan.
Pemisahan radionuklida 137 Cs menggunakan metode penukar kation dilakukan  dengan  penambahan  resin  zeolit Lampung.  Larutan  PEB  U-7Mo/Al  sebanyak 150  µL  ditambah  larutan  standar  50  µL dalam  2  mL  HCl  0,1N  dan  ditambahkan zeolit  Lampung  seberat  400  mg.  Penukar kation dilakukan dengan proses pengocokan selama 1 jam dan didiamkan selama 24 jam dengan  tujuan  untuk  menyempurnakan pemisahan 137 Cs-zeolit  sebagai  fasa  padat dengan  supernatan  sebagai  fasa  cair.  Hasil proses  penukar  kation  menggunakan  zeolit Lampung  diperoleh  dalam  bentuk  padatan 137 Cs-zeolit  dan  supernatan.  Kandungan radionuklida 137 Cs  dalam  padatan 137 Cs- zeolit  maupun  supernatan  dianalisis  secara kuantitatif menggunakan spektrometer gamma  dengan  5  kali  pengulangan  secara triplo.
Hasil  analisis  radionuklida 137 Cs yang  terdapat  dalam  endapan 137 CsClO 4 maupun  dalam  padatan 137 Cs-zeolit  yang diukur  menggunakan  spektrometer  gamma dibandingkan  dengan  hasil  pengukuran menggunakan X-ray florecence (XRF).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  kalibrasi  energi  spektrometer gamma  dengan  menggunakan  standar 60 Co diperoleh  radionuklida 60 Co  berada  pada energi  1173,24  keV  dan  1322,5  keV.  Hasil ini  sesuai  dengan  data  energi  yang tercantum  pada Recommended  data untuk radionuklida 60 Co. Nilai resolusi FWHM (Full
Width  Half  Maximum) diperoleh  sebesar 1,86  dan  sesuai  dengan  yang  tertera  pada mannual alat spektrometer gamma. Penentuan  unjuk kerja  alat  diperoleh  presisi dan  akurasi  pengukuran 137 Cs  masing- masing  sebesar  1,875  %  dan  0,375  %. Besaran  diatas  menunjukkan  bahwa  alat spektrometer  gamma  mampu  digunakan untuk menganalisis radionuklida 137 Cs dengan derajat kepercayaan 95%.
Spektrum  radionuklida 137 Cs  hasil pengukuran  dari  larutan  standar  SRM diperoleh  pada  energi  661,8  keV  seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1 . Spektrum standar radionuklida 137 Cs pada energi 661,8 keV
Data  kalibrasi,  presisi  dan  akurasi yang diperoleh dan didukung oleh Gambar 1 menunjukkan  bahwa  spektrometer  gamma mempunyai  unjuk  kerja  sesuai  dengan persyaratan  analisis  untuk  pengukuran radionuklida 137 Cs.
Rekoveri  merupakan  salah  satu parameter  validasi  metode  yang  dilakukan untuk  mendapatkan  unsur  yang  dianalisa bebas  dari  unsur  lainnya  agar  diperoleh hasil  analisis  yang  akurat.  Nilai  rekoveri digunakan  sebagai  koreksi  terhadap  data analisis  jika  hasil  uji  t  dari  pengukuran  lebih besar dari t tabel atau (t ukur < t tabel ). Rekoveri
pemisahan  cesium  yang  terkandung  di dalam  larutan  bahan  bakar  PEB  U-7Mo/Al menggunakan metode pengendapan dilakukan  secara  triplo.  Besarnya  rekoveri hasil  pemisahan 137 Cs  dengan  metode pengendapan  dibandingkan  dengan  hasil pengukuran  langsung 137 Cs  seperti  yang tercantum pada Tabel 1. Tabel 1
menunjukkan  bahwa  pemisahan 137 Cs  dari larutan  PEB  U-7Mo/Al  dengan  metode pengendapan  diperoleh  nilai  rekoveri  rerata sebesar  95,565  %  dengan  standar  deviasi (SD) sebesar 0,035.
(Dian. A, Noviarty, Yanlinastuti, Aslina B Ginting, Rosika K, Arif N, Boybul)
Tabel  2.  Rekoveri  pemisahan 137 Cs  dari  larutan  PEB  U-7Mo/Al  menggunakan  metode pengendapan
Pengulangan (triplo) Cacah per detik (cps) Perbandingan 137 Cs dalam  standar  dan supernatan, a (%) Rekoveri pemisahan ( 100- a), % Sebelum proses pengendapan Sesudah proses pengendapan 1 5,6352 0,2315 4,41 95,59 2 5,5103 0,2339 4,46 95,54 3 5,6352 0,2315 4,41 95,59 Rerata 95,57 SD 3,50 Besarnya  t ukur ditentukan  berdasarkan
persamaan (5) [13]
t ukur = (1-Rec rerata )/ μ rec (1) μ rec = ( SD/ Vn) (2) dengan : SD = standar deviasi pengukuran
n = jumlah replikat (3)
Nilai  SD  dan  n  yang  diperoleh disubtitusikan  ke  dalam  persamaan  (2) sehingga diperoleh  μ rec sebesar  0,283.  Nilai t ukur ditentukan  berdasarkan  persamaan  (1) dengan  mensubtitusi  nilai  Rek rerata dan  μ rec masing-masing berurutan sebesar 97,57dan
0,283,  akhirnya  diperoleh  t ukur sebesar 0,106. Berdasarkan nilai t tabel pada derajat kepercayaan  (  )  95  %  dengan  derajat kebebasan  2  diperoleh  t 0,05,2 sebesar  4,3 [14] . Fakta  ini  menunjukkan  bahwa  t ukur <  t tabel sehingga data analisis yang telah di evaluasi tidak perlu dikoreksi dengan nilai rekoveri.
Nilai  rekoveri  pemisahan  cesium dengan  metode  pengendapan  dari  larutan PEB  U-7Mo/Al  yang  diperoleh  mendekati nilai rekoveri pemisahan cesium dari larutan PEB U 3 Si 2 /Al hasil penelitian sebelumnya [10] seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3
Tabel 3. Data rekoveri metode pengendapan pada  larutan  PEB  U-7%Mo/Al  dan PEB U 3 Si 2 /Al [10] Sampel Rekoveri pemisahan (%) PEB U-7Mo/Al 95,57 PEB U 3 Si 2 /Al 98,01
Besarnya rekoveri pengendapan
CsClO 4 pada  PEB  U-7%Mo/Al  dan  PEB U 3 Si 2 /Al tidak mempunyai perbedaan. Hal ini didukung  oleh  data  uji  beda  (uji  F)  yang telah  diperoleh  bahwa  nilai  F ukur <  F Tabel
(183,24  dan  500),  sehingga  perbedaan  nilai rekoveri  pada  PEB  U-7Mo/Al  dan  U 3 Si 2 /Al secara  statistik  tidak  signifikan [14] .  Hal  ini menunjukkan bahwa pemisahan 137 Cs dengan  parameter  metode  pengendapan pada  PEB  U 3 Si 2 /Al  dapat  diterapkan  juga pada PEB U-Mo7%/Al.
Kesesuaian  rekoveri  menggunakan metode  pengendapan  pada  pemisahan 137 Cs  dalam  PEB  U-7%Mo/Al  menunjukkan bahwa unsur Mo yang terdapat dalam bahan bakar  PEB  U-7%  Mo  tidak  berpengaruh pada  proses  pengendapan  CsClO 4 .  Hal  ini dapat  dinyatakan  bahwa  Mo  tidak  ikut mengendap sesuai dengan pustaka [11]. Fakta ini  didukung  oleh  hasil  analisis  Cs  di  dalam endapan  CsClO 4 dengan  menggunakan spektrometer X-ray Florecence (XRF) seperti  yang  terlihat  pada  Gambar  2. Gambar  2  menunjukkan  bahwa  spektrum yang muncul pada energi sinar-X karakteristik  untuk  Cs  pada  30,381  keV. Berdasarkan  tabel  energi  sinar-X  karak- teristik,  unsur  Mo  memiliki  energi  sinar-X karakteristik  energi  17,441  keV  (K  alpha) dan  19,065  keV  dan  pada  ke  dua  energi tersebut  tidak  tampak  pada  spektrum Gambar  2.  Hal  ini  membuktikan  bahwa endapan  CsClO 4 tidak  mengandung  unsur Mo.
Gambar 2. Spektrum cesium hasil pengukuran endapan CsClO

## 4
Hasil  pemisahan 137 Cs  dalam  PEB
U-7%Mo/Al  dengan  menggunakan  metode pertukaran  kation  dengan  resin  zeolit
Lampung  ditunjukkan  dari  nilai  rekoveri pemisahan  seperti  yang  tercantum  pada Tabel 4. Tabel 4. Data rekoveri pemisahan cesium dengan metode pertukaran kation Pengulangan Cacah per detik (Cps) Rekoveri (%) sebelum proses sesudah proses 137 Cs-zeolit supernatan 1 5,6352 1,6252 3,8413 26,73 2 5,5103 1,6099 3,8479 26,33 3 5,6352 1,6252 3,8413 26,73 Rerata 26,73
Tabel  2  menunjukkan  bahwa  reko- veri  metode  pertukaran  kation  dengan  resin zeolit  Lampung  sangat  rendah.  Perbedaan rekoveri metode penukar kation untuk bahan bakar PEB U-7%Mo/Al dengan PEB U 3 Si 2 /Al cukup  signififikan  seperti  yang  terlihat  pada Tabel 5.
Tabel  5.  Data  rekoveri  metode  pertukaran kation  pada  pemisahan 137 Cs dalam  PEB  U-7%Mo/Al  dan  PEB U 3 Si 2 /Al [10] Sampel Rekoveri pemisahan (%) PEB U-7Mo/Al 26,73 PEB U 3 Si 2 /Al 99,03
Tabel  5  menunjukkan  bahwa  nilai rekoveri  pemisahan  Cs  dengan  metode penukar  kation  pada  PEB  U-7%Mo/Al  lebih
rendah  dari  pada  PEB  U 3 Si 2 /Al.  Fakta  ini menunjukkan  bahwa  unsur  Mo  sangat berpengaruh  pada  proses  adsorpsi  Cs  oleh zeolit.  Fenomena  ini  dimungkinkan  karena jumlah  kandungan  Mo  dalam  sampel  lebih banyak  dari  pada  Cs.  Unsur  Mo  di  dalam bahan  bakar  U-7Mo/Al  merupakan  unsur pemadu,  sedangkan  Cs  merupakan  produk hasil  fisi 235 U.  Hal  ini  menyebabkan terjadinya  kompetisi  dalam  penyerapan  Cs oleh  zeolit  Lampung,  sehingga  rekoveri cesium diperoleh sangat kecil yaitu 26,73 %. Pengaruh  unsur  Mo  pada  proses  penukar kation  cesium  dengan  zeolit  Lampung dibuktikan  dari  data  hasil  pengukuran padatan  Cs-zeolit  sebagai  hasil  dari  proses pertukaran  zeolit  Lampung  dengan  Mo seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.
(Dian. A, Noviarty, Yanlinastuti, Aslina B Ginting, Rosika K, Arif N, Boybul)
Gambar 3. Spektrum hasil analisis zeolit- Cesium dengan spektrometer XRF
Gambar  3  menunjukkan  bahwa spektrum  sinar-X  karakterisitik  Mo  terjadi pada  energi  17,441  keV  dan  19,065  keV. Hal ini menunjukkan bahwa unsur Mo dalam larutan  PEB  U-7%Mo/Al  berada  sebagai kation  Mo 4+ sehingga  dapat  ikut  teradsorpsi oleh  zeolit [5 ] . Beberapa  hasil  penelitian sebelumnya  menyatakan  bahwa  perbedaan kapasitas  adsorpsi  zeolit  pada  ion  logam sangat  dipengaruhi  oleh  beberapa  karakter kationnya diantaranya adalah jari-jari terhidrasi,  entalpi  hidrasi  dan  solubilitas  dari kation. Jari-jari hidrasi kation cesium sebesar  265  pm  sedangkan  jari-  jari  kation Mo terhidrasi sebesar 139 pm.
Pustaka [15] menyatakan bahwa kation  dengan  ukuran  kecil  dapat  masuk  ke dalam mikropori dan kerangka struktur zeolit dengan  mudah.  Kation  dengan  ukuran  kecil dapat  lebih  mudah  diadsorpsi  dari  pada kation  dengan  ukuran  lebih  besar.  Sama halnya yang terjadi pada logam Pb 2+ dengan jari-jari terhidrasi sebesar 4,01 Ầ teradsorpsi lebih mudah ke dalam zeolit dari pada logam Cu 2+ yang  memiliki  jari-  jari  hidrasi  lebih besar  yaitu  4,19 Ầ.  Berdasarkan  fenomena ini  maka  kation  Mo 6+ akan  lebih  mudah teradasorpsi  dibandingkan  dengan  kation Cs + .  Namun  sebaliknya,  bila  ditinjau  dari nilai  entalpi  hidrasi  kation  Cs + akan  lebih
mudah  teradsorpsi  oleh  zeolit  Lampung. Entalpi  hidrasi  adalah  jumlah  energi  yang diperlukan  saat  pelepasan  molekul  air  dari kation. Hal ini menunjukkan bahwa semakin rendah  entalpi  atau  energi  hidrasi  suatu senyawa  maka  semakin  mudah  molekul  air terlepas  maka  semakin  cepat  terbentuk kation  yang  akan  berinteraksi  dengan adsorben  atau  zeolit.  Fenomena  ini  akan menyebabkan kation mudah diadsorpsi oleh zeolit Lampung. Dalam sistim periodik unsur (logam dan non logam) menyatakan adanya keterkaitan nilai entalpi atau besarnya energi hidrasi  dengan  elektronegativitas.  Semakin besar  nilai  elektronegativitas  suatu  unsur maka  semakin  kecil  entalpi  atau  energi hidrasi.  Kecenderungan  elektronegativitas dalam  sisitim  periodik  unsur  menunjukkan bahwa  semakin  ke  kanan  golongan  maka elektronegativitas unsur semakin meningkat. Unsur  cesium  berada  pada  golongan  IA tabel  priodik  dengan  nilai  elektronegativitas sebesar  0,79  kJ/mol,  sedangkan  unsur  Mo berada  pada  golongan  transisi  IVB  dengan nilai elektronegativitas 2,16 kJ/mol. Fakta ini menggambarkan  bahwa  ion  cesium  yang memiliki  elektronegativiats  lebih  rendah  dari Mo  akan  lebih  mudah  teradsorpsi  dari  pada Mo.  Ke  dua  faktor  tersebut  menunjukkan bahwa  terjadi  kompetisi  unsur  Cs  dan  Mo
yang cukup signifikan dalam proses adsorpsi  oleh  zeolit.  Hasil  penelitian  ini menjadikan  bahwa  metode  penukar  kation dengan  resin  zeolit  Lampung  tidak  bisa digunakan  dalam  pemisahan  cesium  dari larutan PEB U-7%Mo/Al

## SIMPULAN
Penggunaan  metode  pengendapan untuk  pemisahan 137 Cs  dalam  larutan  PEB U-7Mo/Al  menggunakan  CsNO 3 sebagai carrier dan  asam  perkhlorat  (HClO 4 )  pada temperatur  0 o C  diperoleh  akurasi  dan rekoveri  metode  masing-  masing  sebesar 0,0375 % dan 95,565 %. Penggunaan  zeolit Lampung  sebagai  resin  dalam  metode penukar  kation  tidak  dapat  digunakan  untuk pemisahan 137 Cs dari larutan PEB U-7Mo/Al karena rekoveri 137 Cs diperoleh sangat kecil sekitar  26,73%.  Hal  ini  disebabkan  karena kandungan  Mo  dalam  PEB  U-7%Mo/Al berpengaruh cukup besar terhadap adsorpsi Cs oleh zeolit. Unsur Mo dalam larutan PEB U-7%Mo/Al  berada  sebagai  kation  Mo 6+ sehingga  ikut  teradsorpsi  dengan  zeolit  dan terjadi  kompetisi  unsur  Cs  dan  Mo  yang cukup signifikan dalam proses adsorpsi oleh zeolit.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis  mengucapkan  terimakasih kepada  seluruh  staf  Fisiko  kimia  yang  telah membantu  pelaksanaan  kegiatan  penelitian ini  sehingga  pembuatan  makalah  ini  dapat terlaksana dengan baik.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Supardjo, H. Suwarno dan A.
Kadarjono, (2009), Karakterisasi Paduan  U-7Mo/Al  dan  U-&%Mo- X%Si(X=1,2-3%) Hasil Proses Peleburan Dalam Tungku Busur Listrik,  Jurnal  Ilmiah  Daur  Bahan Bakar Nuklir “URANIA”,Vol 15 No.4 [2] Supardjo, (2011), Pengembangan Paduan Uranium Berbasis UMo
Sebagai Kandidat Bahan Bakar Nuklir Reaktor  Riset  Menggantikan  Bahan Bakar Reaktor Riset Dispersi U 3 Si 2 /Al,
Prosiding  Seminar  Nasional  Pengem-
bangan Energi Nuklir IV.
[3] Suparjo, Agoeng K dan Wisnu Ari Adi,
(2010),  Pembentukan Single  Phase
Paduan  U7Mo.xTi  Dengan  Teknik Peleburan Menggunakan Tungku
Busur  Listrik,  Jurnal  Ilmiah  Daur
Bahan Bakar Nuklir “URANIA”, Vol 16,
No 4
[4] Supardjo,  Boybul,Agoeng  Kadarjono, (2012),  Pembuatan  Pelat  Elemen Bakar  Mini  UMo-Al  Dengan  Densitas Uranium  6  dan  7  gU/cm 3 ,  Jurnal Teknologi Bahan Nuklir,Vol 8 No.2.
[5] Aslina  Br  Ginting,Suparjo,  Agoeng
Kadarjono,  Dian  Anggraini,  (2011), Pengaruh  Kandungan  Molibdenum Terhadap Perubahan Fasa Dan
Kapasitas  Panas  Ingot  Paduan  UMo,
Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir
“URANIA”, Vol 17 No.2.
[6] Aslina Br.Ginting , Supardjo, (2012),Komparasi Analisis Reaksi
Termokimia  Matrik  Al  Dengan  Bahan
Bakar  UMo/AlDan  U 3 Si 2 /Al  Menggu- nakan Differential  Thermal  Analysis , Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir “URANIA”,Vol 18 No.1,Terakreditasi.
[7] Maman  Kartaman  A,  Aslina  Br.
Ginting,  Supardjo,  Boybul,  (2016), Pengaruh  Temperatur  Dan  Iradiasi Terhadap  Interdifusi  Partikel  Bahan Bakar  Jenis  U−7Mo/Al,  Jurnal  Ilmiah Daur  Bahan  Bakar  Nuklir  “URANIA”,
Vol 22 No.1,Terakreditasi
[8] Yusuf Nampira, Sri Ismarwanti,
(2014),  Uji  Tidak  Merusak  Bahan
Bakar  U 3 Si 2 -Al  Tingkat  Muat  Uranium 4,8gU/cm 3 Pasca Iradiasi Fraksi
Bakar  20  dan  40%,  Jurnal  Teknologi
(Dian. A, Noviarty, Yanlinastuti, Aslina B Ginting, Rosika K, Arif N, Boybul)
Bahan  Nuklir,  Vol  10,No.2,  Terakr- edati, ISSN 1907-2635.
[9] Dian  A,  Arif  Nugroho,  Aslina  B. Ginting, Yusuf Nampira, Boybul,
(2013),  Penentuan  Parameter  Opti- mum  Proses  Pengendapan  CsClO 4
Pada  Pemisahan  Isotop 137 Cs  Dari Larutan  PEB  U 3 Si 2 /Al  Pasca  Iradiasi,
Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir “URANIA”, Vol 19 No.2,Terakreditasi.
[10]  Aslina  B.Ginting,  Dian  Anggraini,
(2016),  Metode  Pengendapan  Dan Penukar  Kation  Untuk  Pemisahan
Cesium Dalam Bahan Bakar U 3 Si 2 -Al, Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir “URANIA”, Vol 22 No.2,Terakreditasi.
[11]  Syouhel  Nishihoma  and  Kozunuhanu, (2009), Ion  Exchange  Adsorption  of Molybdenum  with  Zeolitic  Adsorbent , Journal
Environment Engineering Management, 19(16). [12]  Jung Suk Kim, Young Skin Jeon,(2006), Dissolution  and  Burn  Up Determination  of  Irradiated  U-Zr  Alloy Nuclear  Fuel  by  Chemical  Methods ,
Journal Korea Atomic Energy Research Institute.
[13]  Yulia Kantasubrata, (2015), Recovery, Diklat di PTBBN
[14]  Robert.  L.  Anderson,(1987), Practical Statistics  For  Analytical  Chemist ,  Van
Nostrand Reinhold Company,New York.
[15]  Afrodita
Zensdelska, Mijana Golomeova, (2014), Effect of
Competing  Cations  (Cu,Zn,Mn,Pb) Adsorbed  By  Natural  Zeolit ,  Data Publications,  ISSN  2348-  4098,  vol  2, June 2014.