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干馏法从铀的裂变产物中分离131I

2021-12-28曹石巍陈德胜吴晓蕾王洁茹黄清钢殷小杰谈存敏史克亮范芳丽

同位素 2021年6期

初 剑,曹石巍,陈德胜,3,吴晓蕾,王洁茹,田 伟,黄清钢,殷小杰,谈存敏,史克亮,范芳丽,秦 芝,白 静

(1.中国科学院 近代物理研究所,兰州 730000;2.兰州大学 核科学与技术学院,兰州 730000;3.中国科学院大学 核科学与技术学院,北京 100000)

131I的半衰期为8.02 d,主要通过β-衰变转换为稳定的131Xe,在此衰变过程中除释放能量为182 keV的β-粒子外,还伴随不同能量γ射线的发射[1]。正是因为这些粒子和射线的存在,使得131I可应用于甲状腺癌、甲亢、甲状腺机能衰退和其他肾脏疾病等的诊断和治疗[2]。目前核医学临床上使用的碘化钠(Na131I)药品主要是利用中子俘获反应在反应堆中辐照130Te(碲)靶获得[3]。另外,铀的裂变产物中也含有131I且产额较高[4],也可从235U的裂变产物中分离得到131I[5]。但该方法与从铀的裂变产物中分离99Mo相比,采用的是湿法蒸馏工艺,此工艺需将铀靶溶解并经多步化学分离后,才能得到纯度较高的131I产品[6],工艺过程复杂,提取效率低;另外因需进行铀的溶解,会产生大量的放射性废液,给环境带来潜在威胁。考虑到铀的裂变产物中131I的产额较高,开展其中131I分离新工艺的研究,不但可以拓展131I的获取途径,还将提高铀裂变产物的利用效率,创造更高的经济价值。

因富集的235U靶很难获得,本工作以天然铀靶的裂变产物为研究对象,采用干馏法进行131I分离研究,详细考察干馏温度对131I分离效率的影响,对131I的分离过程进行分析,并通过科学设计加热管的长度,以得到放化纯度较高的131I产品。

1 实验材料

1.1 主要仪器与装置

超导直线加速器(China ADS Front End,CAFE):中国科学院近代物理研究所;……

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