[发明专利]La-142快速分离系统

说明书

技术领域

本发明属于短寿命裂变产物分离系统，具体公开了一种La-142快速分离系 统。

背景技术

短寿命裂变产物La-142(半衰期为91.2分钟)的高精度衰变数据测量需要 制备一定量的高丰度La-142溶液样品。文献Tong SL，Prestwich WV，Fritze K. Decay of ¹⁴²La[J].Can J Phys，1971，49：1179～1185将硝酸铀酰溶液经短时间辐照 后，进行BaCl₂沉淀，再冷却一段时间将BaCl₂沉淀溶解进行La(OH)₃沉淀。此 流程无法消除¹⁴³La的干扰，在得到的谱图中除含有¹⁴¹La、¹⁴¹Ce外，还有相当 量的¹⁴³Ce。Gehrke RJ.γ-ray Emission Probabilities for the Decays of ¹⁴¹La and ¹⁴²La[J].Int.J.App.Rad.and Isot，1981，32：377～379中将稀土以Y(OH)₃形式沉 淀，硝酸溶解后用高效液相色谱法(HPLC)进行稀土分离，此流程相当费时。

另外，裂变产物是个很复杂的体系，包含有30多种元素，500余种放射性 核素。一般化学方法只能分离元素，很难分离同位素。同时，由于独立产额的存 在，裂变产物核素多数由其前驱核素衰变而来，随着核素的不断衰变和形成，使 得体系中各核素的含量随时间发生着很大的变化。因此可选择合适的辐照、冷却、 分离、测量时刻和时间，把干扰同位素含量降低甚至消除，以便获得纯度尽可能 高的所需同位素。

制备¹⁴²La样品必须从裂变产物中分离。在裂变产物中存在的La同位素列 于表1。

表1裂变产物中La的放射性同位素

由上表可以看出，¹⁴¹La、¹⁴³La与¹⁴²La的半衰期接近，直接从裂变产物中分 离¹⁴²La时必须存在它们的干扰。同时从图1可知，T_1/2(¹⁴¹Ba)＞T_1/2(¹⁴²Ba)＞ T_1/2(¹⁴³Ba)，但T_1/2(¹⁴¹Cs)＞＞T_1/2(¹⁴²Cs)≈T_1/2(¹⁴³Cs)。因此，采用“短照快分”实现 Cs-Ba分，将Cs-141除去离；而后实现第一次Ba-La分离，除掉La-143；最后 待La-142从Ba-142中生长出来后进行第二次Ba-La分离得到La-142。称此为三 步分离法。

中国专利200520132985.X公开了一种Y-95快速分离系统，但该分离系统 不适用于La-142的分离。因此，文献中未见专门用于La-142快速分离的系统。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种结构简单、成本低廉而实用的快速高效La-142分 离系统。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

一种La-142快速分离系统，包括裂变产物的产生、样品传输、取样、分离 与收集等装置。裂变产物主要在热中子核反应堆辐照U-235产生，样口传输采用 热中子核反应堆中的气动跑兔传输系统。样品经短时间辐照后，通过气动跑兔传 输系统进入分离与收集装置。关键在于，所述的样品分离与收集装置包括双针取 样器、贮液槽、沉淀分离单元、电磁阀、HDEHP萃取色层分离单元、无油真空 泵以及收集瓶等部分。其中，双针取样器通过电磁阀与沉淀分离单元相联，沉淀 分离单元上端联贮液槽，下端与两个串联的HDEHP萃取色层柱相联，第二个萃 取色层柱上端联贮液槽，下端与收集瓶相联。

(三)发明效果