Hasi! Pene!itian P2PLR Tahun 2002
PEMBUATAN SUMBER EKSITASI Am-241 UNTUK PEM8EF~DAYAAN INSTRUMENT X-RAY FLUORESCENT Teddy Sumantry
Pusat Pengembangan Pengelolaan Limbah Radioaktif
ABSTRAK PEMBUATAN SUMBER EKSITASI Am-241 UNTUK PEMBERDAYAAN INSTRUMENT X-RAY. Telah diia!-:ukan percobaan pembuatan sumber eksitasi Am-241 untuk pemberdayaan Instrument X-Ray t=luorescent. Percobaan ini bertujuan untuk membuat sumber eksitasi Instrument X-Ray Fluorescent dari limbah penangkal petir yang mengandung Am-241 dengan cara melarutkannya dan melapiskannya dengan cara elektroplating pada ring yang disiapkan dan diharapkan dapat mencapai 25 mCi sehingga dapat dibuat seqagai sumber eksitasi. Hasil perGobaan menunjukkan bahwa proses pelarutan limbah penangkal petir yang mengandung Am-241 tidak dapat dilarutkan dengan pelarut kimia yang ada setlingqa proses elektroplating tidak dapat dilanjutkan. Jadi perlu dicari limbah yang mengandurlg Am-241 lain agar proses elektroplating dapat dilanjutkan.
ABSTRACT EXCITA TION Am-241 SOURCE MAKING FOR ENABLENESS INSTRUMENT X-RA Y FLUORESCENT. Have been done a excitation Am-241 source making aiiempt for enableness Instrument X-Ray Fluorescent. This Attempt aim to make excitation Instrument X-Ray Fluorescent source from lightningrod waste containing Am-241 by dissolving and superimpose by electroplating at ring prepared and than expected can reach 25 mCi so that can be made as excitation source. Result of attempt indicate that !ightningrod waste condensation process containing Am-241 cannot be dissolved by solvent so that process electroplating cannot be continued. Become require to be searched the waste containing Am-241 in order to process electroplating can be continued.
PENDAHULUAN Alat analisis X-Ray Fiuorescent (XRF) dapat dipergunakan untuk mengidentifikasi kandungan logam berat baik secara kualitatif ataupun secara kuantitatif dalam sampel lingkungan atau sampel-sampel lainnya yang mempunyai matriks yang sarna. Metode ini mempunyai kelebihan dibandingkan lainnya, yaitu dapat digunakan untuk analisis sam pel dalam bentuk padatan dan cairan tanpa merusak komposisi sampel (non destiuctive method). Alat analisis X-Ray Fluorescent (XRF) yang ada di Bidang Tekno:ogi Penyimpanan lestari -Pusat Pengembangan Pengelolaan limbah Radioaktif Badan Tenaga Nuklir Nasiona! terdiri dari DGtektor Si(Li), Pre amplifier, Amplifier, HV ,ADC dan MCA tetapi belum mempunyai sumber eksitasi, material standard dan material pelengkap lainnya sehingga belum dapat beroperasi. Agar Alat analisis X-Ray Fluorescent (XRF) dapat diberdayagunakan untuk menganalisa unsur logam baik yang ada dalam contoh lingkungan atau contoh lain yang mempunyai matriks yang sarna, maka alat analisis X-Ray Fluorescent (XRF) ini perlu dilengkapi.
Hasil Penelitia.j P2PLR Tahun 2002
Detektor yang digunakan semikonduktor mempunyai diameter
adalah Si(Li) yeng merupakan detektor aktif = 10.1 mm dan active area = 80 mm2
untuk jenis radiasi sinar X serta bekerja optimum pada SUhL; minus 196°C. Detektor ini lebih efisien dibandingkan dengan detQktor isign gas, karena terbuat dari zat padat serta mempunyai resolusi yang lebih baik dari pad a detektor scintilasi. Dasar analisis alat X-Ray Fluorescent ini adalah pencacahan sinar x yang dipancarkan oleh suatu unsur akibat pengisian kembali kekosongan elektron pad a orbital yang lebih dekat dengan inti (karena terjadinya eksitasi elektron) oleh elektron yang terletak pada orbital' yang lebih luar. Pengisian elektron pada orbital K akan menghasilkan spektrum sinar x deret K I pengisian elektron pada orbital berikutnya menghasilkan spektrum sinar X deret L de;-et M, deret N dan seterusr.ya. Setiap unsur akan memancarkan sinar X dengan energi karakteristik . Sifat karakteristik tersebut digunakan untuk analisis kualitatif. Energi sinar X yang dipancarkan dideteksi dengan detektor penangkap sinar X kemudian diubah menjadi pulsa-pulsa listrik lalu diperkuat oleh penguat awal dan penguat akhir, sehingga terbentuk sebuah spektrum. Analisis kuantitatif dilakukan dengan cara menginterpolasi intensitas sinar-X suatu unsur pada kurva kalibrasi standar. Zat standar yang digunakan diusahakan mempunyai sifat fisik dan kimia yang mirip dengan sampel.. Eksitasi dilakukan dengan menggunakan sumber radioisotop pemancar sinar X ya.itu Fe-55, Cd-109 dan Am-241. Pemilihan sumber sinar x untuk pengeksitasi didasarkan pada jenis unsur yang akan dianalisis, yaitu sumber primer harus mempunyai energi yang lebih besar dari energi ikat elektron yang akan dieksitasi.
a~ y~~li\t.
t~1
e~~.~jU1ot t>~... ...dibQ;oj }
t)o.~...
0
EJ C~~)
Gambar 1. Prinsip analisis
dengan alat X-Ray Fluorescent 39
Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002
Tujuan percobaan ini mencoba membuat sumber eksitasi Am-241 , dari limbah penangkal petir yang mengandung Am-241 dan mempunyai energi cukup besar untuk mengeksitasi unsur yang akan dianalisis. Prinsip analisis unsur logam dengan alat X-Ray Fluorescent ditunjukkan pada Gambar 1 di atas.
TATA KERJA
Bahan dan Alat limbah penangkal petir diambil dari Pusat Pengembangan Pengelolaan limbah Radioaktif Badan Tenaga Nuklir Nasional -Serpong berupa tablet paduan logam mengandung Am-241 dengan paparan per tablet 0.7 milicurie. Bahan -bahan lain yang digunakan adalah sebagai berikut : baja tahan karat 316, timbal, akrilik, limbah yang mengandung Am-241 (berupa tablet dari penangkal petir), asam sulfat pekat., asam klorida pekat, asam nitrat pekat, aqua regia, ethanol 96 % dan lainnya. Metoda Dibuat gambar wadah sumber eksitasi untuk alat X-Ray Fluorescent yang ada di BTPL-P2PLR Serpong. Gambar sumber eksitasi ini disesuaikan untuk detektor Si (Li) model SL 80190. Selanjutnya wadah sumber ekstasi X-Ray Fluorescent dibuat berdasarkan gambar tersebut. Limbah penangkal petir yang berupa tablet paduan logam di larutkan dengan bermacam-macam pelarut yang ada dengan tujuan untuk dapat melarutkan Am-241 yang terdapat dalam limbah tersebut. Dibuat larutan elektroplating, setelah diperoleh pelarut yang sesuai agar Am-241 yang terdapat dalam larutan dapat dilapiskan dengan teknik elektroplating ke ring metal yang telah disiapkan.
HASIL DAN PEMBAHASAN.
Setelah dibuat gambar rancangan wadah sumber eksitasi seperti yang ter1ihat pada Gambar 2. maka wadah sumber eksitasi alat XRF dibuat sesuai dengan gambar dan detector Si (Li) model SL 80190 yang ada di Bidang Teknologi Penyimpanan Lestari -P2PLR BATAN Serpong. Limbah penangkal petir ini akan di memanfaatkan menjadi sumber eksitasi alat X-Ray Fluorescent sesuai Gambar 3 yang mempunyai aktivitas sebesar 25 milicurie. Dimana untuk membuat sumber eksitasi ini diperlukan kurang lebih 40 tablet paduan logam penangkap petir mempunyai paparan sebesar 0.7 mili curie. Hasil pelarutan paduan logam penangkal petir dalam pelarut yang ada adalah sebagai berikut : tidak larut dalam etanol 96%, tidak larut dalam asam klorida pekat, tidak larut dalam asam sulfat pekat, tidak larut dalam asam nitrat pekat bahkan tidak larut dalam air raja/aqua regia (Tabel 1). Maksud dari pelarutan ini adalah untuk memisahkan Am-241 yang terdapat dalam tablet penangkal petir. 40
~
Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002
~lfJ'
~
~if-"~ u
'I
T
,,;:1\... CO
"-,-"
~
Ale
fo4".~.."" j"'it.)J
~
U.lO01'""..
Gambar 2. Rancangan
wadah sumber eksitasi alat XRF
Gambar 3. Sumber eksitasi
.1.1
alat X-Ray Fluorescent
Hasil Penelitian
P2PLR Tahun 2002
Tabel1. I Asam nttratPekat
I AsamsulfatPekat I Asam klorida Pe~.t.
I I I I I
Hdak Tidak Tidak Tidak Tidak
larut larut larut larut IBrut
Keterangsn : Umbah Penangikal Petir .Americium (Am -241) Bentuk .tablet paduan Paparan .0.7 mitJGun per tabtet Ukuran .Diameter = 12.5 mm, unggi = () mm
Proses elektroplating yang direncanakan untuk melapiskan Am-241 dari hasil pelarutan ke target (ring metal) tidak dapat dilaksanakan, Karena belum ditemukan pelarut yang cocok untuk Am-241 dari limbah penangkal petir ini .
KESIMPULAN limbah radio aktif penangkal petir dari Pusat Pengembangan Pengelolaan l_imbah Radioaktif -Badan Tenaga Nuklir Nasional belum dapat dimanfaatkan menjadi sumber eksitasi alat analisis X-Ray Fluorescent.. karena Am-241 yang terdapat. pada limbah penangkal petir ini belum dapat dipisahkan sehingga menghambat proses elektroplating yang direncanakan.
DAFT AR PUST AKA. 1.
Diklat Pelatihan Pengukuran Radiasi dan Spektroskopi , Pusdiklat, BAT AN Ja-Karta, 18 -29 September 2000. 2. Evarista Ristin Polodkko, Majalah Batan Vol XXXII No 1 / 2 Januari /April
1999.
