TUGAS GEOKIMIA

APLIKASI GEOKIMIA DALAM EKSPLORASI URANIUM

Disusun Oleh:Taufik Akbar Legowo 21100112130033Nicolas Jalu Pangesty 21100112130033Diah Wijitianti 21100112130033Muchammad Muhlisin 21100112130033Reza Perdana Tarigan 21100112130033Denni Utomo Herbowo P. 21100112130033Yudha Jatmiko 21100112130033Fatin Aminah Iyasa 21100112130033Hengky Priyono Effendy 21100112130033

PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGIFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANGOKTOBER 2013

1

Aplikasi Geokimia Dalam Eksplorasi Uranium

A. Uranium

Uranium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki

lambang U dan nomor atom 92. Logam ini merupakan logam putih berwarna

keperakan yang termasuk dalam deret aktinida pada tabel periodik unsur. Uranium

memiliki 92 proton, 92 elektron, dan berelektron valensi 6. Inti uranium mengikat

sebanyak 141 sampai dengan 146 neutron, sehingganya terdapat 6 isotop uranium.

Namun, isotop yang paling umum adalah uranium-238 (146 neutron) dan uranium-

235 (143 neutron).

Semua isotop uranium tidak stabil dan bersifat radioaktif lemah. Uranium

memiliki bobot atom terberat kedua di antara semua unsur-unsur kimia yang dapat

ditemukan secara alami. Massa jenis uranium kira-kira 70% lebih besar

daripada timbal, namun tidaklah sepadat emas ataupun tungsten. Uranium dapat

ditemukan secara alami dalam konsentrasi rendah (beberapa bagian per

juta (ppm)) dalam tanah, bebatuan, dan air.

Gambar 1. Spesimen logam Uranium

2

Uranium yang dapat dijumpai secara alami adalah uranium-238 (99,2742%),

uranium-235 (0,7204%), dan sedikit uranium-234 (0,0054%). Uranium meluruh

secara lambat dengan memancarkan partikel alfa. Umur paruh uranium-238 adalah

sekitar 4,47 milyar tahun, sedangkan untuk uranium-235 adalah 704 juta tahun.

Oleh sebab itu, uranium dapat digunakan untuk penanggalan umur Bumi.

Uranium-235 merupakan satu-satunya isotop unsur kimia alami yang

bersifat fisil, yaitu dapat mempertahankan reaksi berantai pada fusi nuklir,

sedangkan uranium-238 dapat dijadikan fisil menggunakan neutron cepat. Selain

itu, uranium-238 juga dapat ditransmutasikan menjadiplutonium-239 yang bersifat

fisil dalam reaktor nuklir. Isotop uranium lainnya yang juga bersifat fisil

adalah uranium-233, yang dapat dihasilkan dari torium.

B. Eksplorasi

Uranium umumnya terdeteksi di tanah menggunakan scintillometer atau

Geiger counter, yang mengukur jumlah radiasi yang dipancarkan. Uranium

sebenarnya bukan logam langka, bahkan lebih berlimpah daripada raksa, antimon

(Sb) , perak, atau kadmium dan sama berlimpahnya seperti molibden atau arsen.

Uranium terdapat dalam sejumlah mineral seperti pitchblende, uraninit, karnotit,

autunit, uranofan dan tobernit. Juga terdapat pada batuan fosfat, lignit, pasir

monazit, dan bisa diperoleh dari semua sumber komersial ini.

Departemen Energi Amerika Serikat membeli uranium dalam bentuk yang

dapat diolah dengan mudah yaitu U3O8 pekat. Program ini telah meningkatkan

persediaan uranium yang ada di sana. Uranium dapat dibuat dengan mereduksi

bijih uranium dengan logam alkali atau alkali tanah atau dengan mereduksi

uranium oksida dengan kalsium, aluminum atau karbon pada suhu tinggi. Logam

ini juga dihasilkan dari proses elektrolisis KUF5 atau UF4, yang dilarutkan dalam

campuran CaCl2 dan NaCl yang dicairkan. Uranium dengan kemurnian tinggi

dapat dibuat dengan penguraian termal senyawa bijih uranium dengan panas.

3

Gambar 2. Pitchblende merupakan bijih uranium yang paling melimpah

C. Kegunaan

Uranium adalah bahan bakar nuklir yang sangat penting. Uranium 238 bisa

diubah menjadi Plutonium yang bida direaksikan fisi dengan reaksi sebagai

berikut:

4

238U(n, gamma) ? 239U –(beta)? 239Np –(beta)? 239Pu

Konversi nuklir ini 5ont dibawa ke dalam 5ontrol  awal di mana sangat

memungkinkan untuk menghasilkan material baru yang 5ont direaksikan fisi,

daripada material yang 5ont direaksikan fissi  dalam memelihara reaksi berantai.

Uranium-235 juga tak kalah pentingnya karena unsur ini adalah kunci untuk

mnggunakan uranium. 235U, meski terdapat di alam hanya berkadar 0.71%, sangat

mudah direaksikan fisi dengan neutron lambat sehingga reaksi berantai fisi yang

panjang dapat dibuat dalam 5ontrol berkonstruksi dasar uranium alam dan

moderator yang cocok, seperti air berat atau grafit, sendirian saja.

Uranium-235 bisa dipekatkan dengan difusi gasdan proses fisika lainnya,

bila diinginkan dan digunakan sebagai bahan bakar uklir secara langsung,

menggantikan uranium alamiah, atau digunakan sebagai bahan peledak.

Uranium alamiah, sedikit diperkaya dengan 235U degan kadar yang rendah,

digunakan sebagai bahan bakar 5ontrol nuklir untuk menghasilkan listrik. Thorium

alamiah dapat diradiasikan dengan neutron sebagai berikut untuk menghasilkan

5ontrol 233U yang penting:

232Th(n, gamma) ? 233Th –(beta)? 233Pa –(beta)? 233U

Meski thorium sendiri tidak direaksikan secara fisi, 233U, dalam hal ini

digunakan sebagai bahan bakar nuklir. 5Kontrol5 uranium yang tereaksi fisi secara

lengkap memiliki nilai bahan bakar yang sama dengan batu bara sebanyak 1500

ton lebih. Kegunaan bahan bakar nuklir untuk menghasilkan listrik, untuk

membuat energi nuklir yang digunakan untuk tujuan damai, dan sebagai peledak,

sangat diketahui dengan baik. Kapasitas 429 reaktor pembangkit listrik tenaga

nuklir di seluruh dunia yang beroperasi pada Januari 1990 diperkirakan mencapai

311000 megawatt.

5

Gambar 3. Pembangkit listrik tenaga nuklir

Penggunaan uranium di Amerika Serikat dikontrol oleh Komisi Pengawasan

Nuklir Amerika Serikat. Saat ini sedang dikembangkan penggunaan uranium yang

habis, yakni uranium dengn persentase 235U berkurang hingga 0.2%. Uranium

digunakan dalam peralatan petunjuk inert, dalam kompas giro, sebagai imbangan

berat untuk permukaan, kontrol penerbangan, sebagai pemberat untuk kendaraan

pembawa missil, dan sebagai bahan pelindung. Logam uranium digunakan untuk

target sinar X untuk memproduksi sinar X berenergi tinggi; uranium nitrat berguna

untuk tinta fotografi, dan uranium asetat digunakan dalam kimia analisis.

Kristal uranium bersifat triboluminesens atau memiliki fenomena optis di

mana cahaya dihasilkan ketika ikatan asimetris rusak karena zatnya tergores atau

dihancurkan. Garam uranium juga digunakan untuk memproduksi kaca dan

vaseline kuning. Uranium dan senyawanya sangat beracun, baik dari sudut

pandang kimia dan radiologi.

6

DAFTAR PUSTAKA

IAEA Research Team. 2010. Red Book - Uranium: Resources, Production, and

Demand. Ghana: International Atomic Energy Agency

http://id.wikipedia.org/uranium.html ( diakses pada hari Rabu, 29 Oktober 2013

pukul 03.49 )

http://id.wikipedia.org/uranium_ore.html ( diakses pada hari Rabu, 29 Oktober 2013

pukul 03.49 )

7