Maintenance script: Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

2026-08-27T08:56:53Z

Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 23093165; atribusi sumber disertakan.

2026-08-27T08:17:22Z

Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 23093165; atribusi sumber disertakan.

Halaman baru

'''Uranium-233''' ('''233U''' atau '''U-233''') adalah sebuah [[isotop uranium]] yang [[Bahan fisil|fisil]] yang dibiakkan dari [[torium-232]] sebagai bagian dari [[siklus bahan bakar torium]]. Uranium-233 digunakan dalam [[senjata nuklir]] dan sebagai [[Bahan bakar nuklir|bahan bakar reaktor]]. Uranium-233 telah berhasil digunakan dalam [[reaktor nuklir]] eksperimental dan telah diusulkan untuk penggunaan yang lebih luas sebagai [[bahan bakar nuklir]]. Ia memiliki [[waktu paruh]] 160.000 tahun.

Uranium-233 dihasilkan oleh [[iradiasi]] [[neutron]] dari torium-232. Ketika torium-232 menyerap neutron, ia menjadi [[torium-233]], yang memiliki waktu paruh hanya 22 menit. Torium-233 meluruh menjadi [[protaktinium-233]] melalui [[peluruhan beta]]. Protaktinium-233 memiliki waktu paruh 27 hari dan beta meluruh menjadi uranium-233; beberapa rancangan [[reaktor garam cair]] yang diusulkan untuk mencoba secara fisik mengisolasi protaktinium dari penangkapan neutron lebih lanjut sebelum peluruhan beta dapat terjadi, untuk mempertahankan [[ekonomi neutron]] (jika meleset dari jendela 233U, target fisil berikutnya adalah 235U, yang berarti total 4 neutron diperlukan untuk memicu pembelahan).

233U biasanya terbelah pada [[Tangkapan neutron|penyerapan neutron]], tetapi kadang-kadang ia mempertahankan neutron, dan menjadi [[uranium-234]]. Rasio penangkapan-ke-fisi uranium-233 lebih kecil daripada dua bahan bakar fisil utama lainnya, [[uranium-235]] dan [[plutonium-239]].

== Bahan fisil ==

Pada tahun 1946, publik pertama kali mendapat informasi tentang uranium-233 yang dikembangkan dari thorium sebagai "sumber energi nuklir dan bom atom ketiga yang tersedia" (selain uranium-235 dan plutonium-239), mengikuti laporan [[Perserikatan Bangsa-Bangsa|PBB]] dan pidato oleh [[Glenn Seaborg|Glenn T. Seaborg]].

Selama [[Perang Dingin]], [[Amerika Serikat]] memproduksi sekitar 2 metrik ton uranium-233, dalam berbagai tingkat kemurnian kimia dan isotop. Uranium-233 diproduksi di [[Hanford Site|Situs Hanford]] dan [[Situs Sungai Savannah]] dalam reaktor yang dirancang untuk produksi plutonium-239.

== Bahan bakar nuklir ==

Uranium-233 telah digunakan sebagai bahan bakar di beberapa jenis reaktor yang berbeda, dan diusulkan sebagai bahan bakar untuk beberapa desain baru (lihat [[siklus bahan bakar torium]]), semuanya dibiakkan dari torium. Uranium-233 dapat dibiakkan baik dalam [[Reaktor neutron cepat|reaktor cepat]] maupun [[Reaktor neutron termal|reaktor termal]], tidak seperti [[Siklus bahan bakar nuklir|siklus bahan bakar]] berbasis [[uranium-238]] yang membutuhkan [[ekonomi neutron]] superior dari reaktor cepat untuk membiakkan plutonium, yaitu, untuk menghasilkan lebih banyak bahan fisil daripada yang dikonsumsi.

Strategi jangka panjang [[Tenaga nuklir di India|program tenaga nuklir India]], yang memiliki cadangan torium yang besar, adalah beralih ke program nuklir yang membiakkan uranium-233 dari bahan baku torium.

=== Energi yang dilepaskan ===

Pembelahan satu atom uranium-233 menghasilkan 197,9 [[Elektronvolt|MeV]] = 3,171 [[Joule|J]] (yaitu 19,09 TJ/[[mol]] = 81,95 TJ/kg).

== Bahan senjata ==

Sebagai bahan senjata potensial, uranium-233 murni lebih mirip dengan plutonium-239 daripada uranium-235 dalam hal sumber (dibiakkan vs alami), waktu paruh, dan [[massa kritis]] (keduanya 4–5 kg dalam bola yang dipantulkan berilium).

Pada tahun 1994, pemerintah AS mendeklasifikasi memo tahun 1966 yang menyatakan bahwa uranium-233 telah terbukti sangat memuaskan sebagai bahan senjata, meskipun hanya unggul dari plutonium dalam keadaan yang langka. Dikatakan bahwa jika senjata yang ada didasarkan pada uranium-233 dan bukan plutonium-239, [[Laboratorium Nasional Lawrence Livermore|Livermore]] tidak akan tertarik untuk beralih ke plutonium.

Kehadiran [[uranium-232]] dapat memperumit pembuatan dan penggunaan uranium-233, meskipun memo Livermore menunjukkan kemungkinan bahwa komplikasi ini dapat diatasi.

Meskipun demikian, dimungkinkan untuk menggunakan uranium-233 sebagai bahan fisil [[senjata nuklir]], selain spekulasi, ada sedikit informasi yang tersedia untuk umum tentang isotop ini yang sebenarnya telah dijadikan senjata:
* Amerika Serikat meledakkan sebuah alat percobaan dalam tes [[Operasi Teapot]] "MET" 1955 yang menggunakan [[Biji (senjata nuklir)#Inti komposit dan biji uranium|biji komposit]] plutonium/233U; desainnya didasarkan pada biji plutonium/235U dari TX-7E, sebuah prototipe desain [[bom nuklir Mark 7]] yang digunakan dalam tes [[Operasi Buster-Jangle]] "Easy". Meskipun tidak langsung [[Kegagalan (uji coba nuklir)|gagal]], hasil aktual MET sebesar 22 [[Ton metrik|kiloton]] cukup di bawah prediksi 33 kiloton sehingga informasi yang dikumpulkan nilainya terbatas.
* [[Uni Soviet]] meledakkan [[Senjata termonuklir|bom hidrogen]] pertamanya pada tahun yang sama, [[RDS-37]], yang berisi inti fisil 235U dan 233U.
* Pada tahun 1998, sebagai bagian dari tes [[Pokhran-II]], India meledakkan perangkat eksperimental 233U dengan [[Daya ledak senjata nuklir|hasil rendah]] (kiloton) yang disebut Shakti V.

[[Reaktor B]] dan lainnya di [[Hanford Site|Situs Hanford]] yang dioptimalkan untuk produksi bahan [[Bahan nuklir jenis senjata|jenis senjata]] telah digunakan untuk memproduksi 233U.

Secara keseluruhan Amerika Serikat diperkirakan telah menghasilkan dua ton 233U dari berbagai tingkat kemurnian, beberapa dengan kandungan pengotor 232U serendah 6 ppm.

=== Pengotor 232U ===

Produksi 233U (melalui penyinaran [[torium-232]]) selalu menghasilkan sejumlah kecil [[uranium-232]] sebagai pengotor, karena reaksi parasit (n,2n) pada uranium-233 itu sendiri, atau pada [[protaktinium-233]], atau pada torium-232:
:232Th (n,γ) → 233Th (β−) → 233Pa (β−) → 233U (n,2n) → 232U
:232Th (n,γ) → 233Th (β−) → 233Pa (n,2n) → 232Pa (β−)→ 232U
:232Th (n,2n) → 231Th (β−) → 231Pa (n,γ) → 232Pa (β−) → 232U

Saluran lain melibatkan reaksi penangkapan neutron pada sejumlah kecil [[torium-230]], yang merupakan sebagian kecil dari torium alami yang ada karena peluruhan [[uranium-238]]:
:230Th (n,γ) → 231Th (β−) → 231Pa (n,γ) → 232Pa (β−) → 232U

[[Deret radioaktif|Rantai peluruhan]] 232U dengan cepat menghasilkan pemancar [[Sinar gama|radiasi gama]] yang kuat. Talium-208 adalah yang terkuat, pada 2,6 MeV:
: 232U (α, 68,9 thn)
: 228Th (α, 1,9 thn)
: 224Ra (α, 5,44 MeV, 3,6 hri, dengan γ 0,24 MeV)
: 220Rn (α, 6,29 MeV, 56 dtk, dengan γ 0,54 MeV)
: 216Po (α, 0,15 dtk)
: 212Pb (β−, 10,64 jam)
: 212Bi (α, 61 mnt, 0,78 MeV)
: 208Tl (β−, 1,8 MeV, 3 mnt, dengan γ 2,6 MeV)
: 208Pb (stabil)
Hal ini membuat penanganan manual dalam ''[[glovebox]]'' dengan hanya pelindung cahaya (seperti yang biasa dilakukan dengan [[plutonium]]) terlalu berbahaya, (kecuali mungkin dalam waktu singkat segera setelah pemisahan kimia uranium dari produk peluruhannya) dan sebagai gantinya memerlukan [[manipulator jarak jauh]] yang rumit untuk fabrikasi bahan bakar.

Bahayanya sangat signifikan bahkan pada 5 [[Ppm dan ppb|bagian per juta]]. [[Desain senjata nuklir|Senjata nuklir ledakan]] membutuhkan tingkat 232U di bawah 50 ppm (di atas itu 233U dianggap "tingkat rendah"; "Plutonium jenis senjata standar membutuhkan kandungan [[Plutonium-240|240Pu]] tidak lebih dari 6,5%." yaitu 65000 ppm, dan [[Plutonium-238|238Pu]] yang serupa diproduksi di tingkat 0,5% (5000 ppm) atau kurang). [[Senjata fisi jenis bedil]] juga membutuhkan pengotor ringan tingkat rendah (kisaran 1 ppm), untuk menjaga generasi neutron tetap rendah.

Produksi 233U yang "bersih", rendah 232U, memerlukan beberapa faktor: 1) memperoleh sumber 232Th yang relatif murni, rendah 230Th (yang juga berubah menjadi 232U), 2) memoderasi neutron yang datang agar memiliki energi yang tidak lebih tinggi dari 6 MeV (neutron berenergi terlalu tinggi menyebabkan reaksi 232Th (n,2n) → 231Th), dan 3) menghilangkan sampel torium dari fluks neutron sebelum konsentrasi 233U meningkat ke tingkat yang terlalu tinggi, untuk menghindari fisi 233U itu sendiri (yang akan menghasilkan neutron energik).

[[Eksperimen Reaktor Garam Cair]] (Molten-Salt Reactor Experiment, MSRE) menggunakan 233U, dibiakkan dalam [[reaktor air ringan]] seperti [[Indian Point Energy Center]], yaitu sekitar 220 ppm 232U.

== Informasi lebih lanjut ==

Torium, awal di mana 233U dibiakkan, kira-kira tiga sampai empat kali lebih banyak di kerak bumi daripada uranium.
Rantai peluruhan 233U sendiri merupakan bagian dari [[Deret radioaktif#Deret neptunium|deret neptunium]], rantai peluruhan dari nenek moyangnya, 237Np.

Kegunaan uranium-233 lain termasuk produksi isotop medis [[aktinium-225]] dan [[bismut-213]] yang merupakan turunannya, reaktor nuklir bermassa rendah untuk aplikasi perjalanan ruang angkasa, digunakan sebagai [[Pelabelan isotop#Pelacak isotop|pelacak isotop]], penelitian senjata nuklir, dan penelitian bahan bakar reaktor termasuk [[siklus bahan bakar torium]].

[[Radionuklida|Radioisotop]] bismut-213 adalah produk peluruhan uranium-233; ia cukup menjanjikan untuk pengobatan jenis [[kanker]] tertentu, termasuk [[leukemia mieloid akut]] dan kanker [[pankreas]], [[ginjal]] dan [[Organ (anatomi)|organ]] lainnya.

== Lihat pula ==
* [[Reaktor pembiak]]
* [[Reaktor torium fluorida cair]]

== Referensi ==

== Sumber dan atribusi ==

Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Uranium-233&oldid=23093165 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 23093165 (2023-03-10T06:08:40Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.

Uranium-233 - Riwayat revisi

Maintenance script: Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 23093165; atribusi sumber disertakan.