Uji Fisikokimia Pelat Elemen Bakar U3Si2/Al dengan Densitas Uranium 2,96 gU/cm3 Pasca Iradiasi

Seiring dengan berjalannya penelitian dan pengembangan (litbang) bahan bakar nuklir jenis reaktor riset, Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir (PTBBN)-BATAN telah
melakukan beberapa penelitian antara lain adalah teknik uji pasca iradiasi atau Post Irradiation Examination (PIE) terhadap pelat elemen bakar (PEB) U3Si2/Al. Analisis PIE bertujuan untuk mempelajari unjuk kerja bahan bakar selama diiradiasi di dalam reaktor.
Pengujian PIE yang terkait dengan kegiatan uji fisikokimia PEB U3Si2/Al pasca iradiasi
adalah penentuan derajat bakar (burn up). Burn up bahan bakar ditentukan dari banyaknya isotop 235
U yang telah mengalami reaksi fisi dengan neutron. Nilai burn up bahan bakar yang diizinkan untuk pengoperasian reaktor RSG-GAS di Serpong adalah sebesar 56%
pada daya maksimal 30 MW. Bahan bakar yang diiradiasi di reaktor dengan burn up 56% dan telah mengalami pendinginan di dalam kolam fuel storange, selanjutnya dikirim ke IRM-PTBBN-BATAN untuk dilakukan pengujian PIE, diantaranya adalah penentuan burn up
secara merusak [1]. Analisis burn up di dalam hotcell dilakukan dengan metode merusak
secara fisikokimia. Analisis uji fiskokimia bertujuan untuk mengetahui kandungan hasil fisi 137Cs,235U dan
239 Pu dalam PEB U3Si2/Al pasca iradiasi untuk selanjutnya digunakan dalam perhitungan burn up.
Besarnya burn up suatu bahan bakar dapat diketahui dari komposisi isotop seperti U, Pu, Nd, Cs, Eu, Sr, Ce, dan Zr. Selain itu, dapat juga diketahui dari rasio isotop sebagai parameter burn up seperti rasio
235U/235Uo dan rasio 239Pu/235U [2]. Perhitungan burn up
yang pernah dilakukan di PTBBN melalui rasio 235U/235
Uo diperoleh hasil sebesar 51,63 % [3]. Perhitungan burn up merupakan fraksi atom fisil 235U terbakar dengan
U mula-mula (235U di dalam bahan bakar sebelum di iradiasi). Walaupun pada kenyataannya
bahwa di dalam reaktor tidak hanya terjadi reaksi fisi dari 238U fertil yang dapat menghasilkan 239 235U saja, namun juga dari reaksi Pu yang selanjutnya mengalami reaksi fisi [4, 5].Hasil reaksi fisi utama dari 235
U dengan neutron adalah 90Sr dan 137
Cs, sedangkan reaksi antara neutron dengan bahan fertil akan menghasilkan 239Pu [6, 7].235