[發(fā)明專利]一種從溶解輻照鈾靶尾氣中提取133

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010017519.6
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111111443A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于寧文;向?qū)W琴;羅志福;鄧新榮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國原子能科學(xué)研究院
• 主分類號: B01D59/26
• 分類號: B01D59/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本公開屬于放射性核素制備領(lǐng)域，特別涉及一種從溶解輻照鈾靶尾氣中提取¹³³Xe、¹³⁵Xe、⁸⁵Kr的裝置，該裝置包括：鼓氣瓶、溶解器、低溫吸收凈化柱、氙氪分離柱、氪純化柱、氙純化柱、純氪收集器、氪產(chǎn)品分裝瓶、純氙收集器、氙產(chǎn)品分裝瓶、儲氣罐；從而能夠從尾氣處理中回收、分離、純化放射性惰性氣體，制備成有益的放射性同位素產(chǎn)品，使裂變產(chǎn)物在經(jīng)濟價值得到更多有益的應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開屬于放射性核素制備領(lǐng)域，特別涉及一種從溶解輻照鈾靶尾氣中提取¹³³Xe、¹³⁵Xe、⁸⁵Kr的裝置。

背景技術(shù)

^99mTc藥物是現(xiàn)代核醫(yī)學(xué)中應(yīng)用最廣泛的放射性診斷藥物，該核素一般是由人工放射性核素⁹⁹Mo衰變得到，⁹⁹Mo半衰期為66h。目前全球⁹⁹Mo的主要來源，是通過反應(yīng)堆輻照鈾-235裂變反應(yīng)生成⁹⁹Mo，鈾靶(²³⁵U)入堆后在熱中子的作用下發(fā)生裂變反應(yīng)，²³⁵U反應(yīng)截面為586b。生成⁹⁹Mo裂變反應(yīng)方程式為：

²³⁵U(nf)²³⁶U→⁹⁹Mo+¹³⁴Sn+3n

鈾靶輻照后通過復(fù)雜的回收工藝從裂變產(chǎn)物中進(jìn)行提取、純化⁹⁹Mo，以獲得高純度醫(yī)用⁹⁹Mo。

²³⁵U在熱中子的作用下發(fā)生裂變反應(yīng)，產(chǎn)生裂變⁹⁹Mo的同時(⁹⁹Mo的，質(zhì)量百分比占裂變產(chǎn)物的6.1％)，還會產(chǎn)生上百種的其它放射性裂變產(chǎn)物，其中鈾每裂變4個原子就會形成1個惰性氣體原子(氙、氪)。產(chǎn)生的惰性氣體主要有：¹³³Xe、¹³⁵Xe和⁸⁵Kr，裂變反應(yīng)方程式為：

²³⁵U(nf)²³⁶U→¹³³Xe+¹⁰¹Sr+2n

²³⁵U(nf)²³⁶U→¹³⁵Xe+⁹⁹Sr+2n

²³⁵U(nf)²³⁶U→⁸⁵Kr+¹⁴⁸Ba+3n

其中：裂變產(chǎn)物中，¹³³Xe的含量為6.77﹪(半衰期5.24天，輻照能量346keV，β^-射線)，¹³⁵Xe的含量為6.63﹪(半衰期9.14小時，輻照能量901keV，β^-射線)，⁸⁵Kr的含量為0.28﹪(半衰期3.93天，輻照能量687keV，β^-射線)。

產(chǎn)生的惰性氣體氙和氪的氣化熱能較低，分別為：12.63KJ/mol和9.029KJ/mol，極易揮發(fā)，但氙和氪原子直徑(分別為和)，比鈾原子直徑大的多，在鈾的晶格移動比較困難，會以固溶的形式存在于靶件²³⁵U中，當(dāng)對輻照后的靶件進(jìn)行溶解時，就會立刻釋放出來。