IDENTIFIKASI UNSUR KADMIUM DAN BORON DALAM URANIUM OKSIDA MENGGUNAKAN ANALISIS CITRA SPEKTROGRAFI EMISI

ITMI HIDAYAT KURNIAWAN, Dr. Indah Susanti, S.T., M.T.

2013 | Tesis | S2 Teknik Elektro

Analisis kualitatif dan kuantitatif pada detektor spektrografi emisi sangat diperlukan ntuk mengidentifikasi unsur tak murnian dalam bahan bakar nuklir. Di Indonesia, proses ini masih menggunakan metode manual berbasis densitometer yang memiliki keterbatasan faktor mekanis pada alat ukur dan diperlukan seorang analis kimia yang handal. Untuk meminimisasi kesalahan pengukuran metode manual, dapat diatasi dengan mengembangkan metode analisis berbasis pengolahan citra digital dari spektrogram. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi unsur tak murnian bahan bakar nuklir yaitu boron dan kadmium dalam uranium oksida. Pengolahan citra dilakukan dengan proses pemotongan untuk memisahkan spektra hasil tiap proses eksitasi dan mengidentifikasi unsur pengotor, yang kemudian diperbesar untuk memperhalus distribusi sinyal intensitas piksel. Metode pengolahan sinyal untuk analisis kuantitatif dilakukan dengan mode analisis puncak dan luas sinyal. Hasil yang didapat kemudian disubstitusikan ke dalam kurva kalibrasi yang diperoleh dari analisis regresi sampel referensi untuk menghitung konsentrasi unsur. Hasil analisis dan pengujian menunjukkan bahwa kedua mode pengolahan sinyal dapat dipergunakan untuk mengidentifikasi dan menganalisis unsur dalam detektor. Nilai konsentrasi unsur dari analisis pengolahan citra tidak berbeda dengan hasil analisis dari densitometer pada taraf signifikansi secara statistik sebesar 5%. Nilai sebaran relatif penyimpangan dalam analisis boron berdasarkan pengukuran ketinggian puncak dan luas kurva yaitu 2,267% dan 0,886%. Sedangkan nilai secara sebaran relatif penyimpangan dalam analisis kadmium yaitu 1,718% dan 17,119%.

Qualitative and quantitative analysis on emission spectrographic detector were important to identify impurities elements in nuclear fuel. In Indonesia, the process is still using a densitometer based manual method which has limitations due mechanical factors on instrument and expert chemists requirements. To reduce measurement error on manual methods, we develops analytical methods by processing scanned digital image of a spectrogram. The aim of this research is to identify impurities on nuclear fuel elements (boron and cadmium in uranium oxide). Image processing was done by cropping digital image to separate each the spectra result of excitation processes and identify impurities, which enlarged later to refine the distribution of signal intensity of pixels. Signal processing methods for quantitative analysis conducted with pulse peaks analysis and pulse wide analysis. Results obtained then substituted into a standard curve obtained from regression analysis of sample reference to calculate concentration of the element. The results show that image processing can be used to identify and analyze the elements in the detector, element concentrations value of image processing is not different from the results of analysis of densitometer on statistically significance level of 5%. The relative deviation value of boron analysis based on extensive measurements of height and wide of the curve is 2,267% and 0,886%. While the relative deviation value in the cadmium analysis is 1,718% and 17,119%.

Kata Kunci : Image Processing, Spectrographic Analysis, Scanned Spectral Image; Analisis Spektrografi Emisi, Pengolahan Citra, GUI