[发明专利]一种新的制取放射性核素98Tc的方法

说明书

技术领域

本发明涉及同位素技术领域，更为具体的说，是涉及一种通过d核(²H)照射⁹⁸Mo靶制取放射性核素⁹⁸Tc的方法。

背景技术

⁹⁸Tc是Tc的同位素中半衰期最长的一种核素，达到4.2×10⁶a。⁹⁸Tc在自然界中并不存在，只有在核爆炸等类核活动中才能产生。因此，⁹⁸Tc可用于核试验数据的再分析，也可用于锝的地球化学及核素迁移研究。⁹⁸Tc一般通过加速器进行生产。用加速器生产⁹⁸Tc，现有技术的方法主要采用质子(¹H)和氦核(³He)轰击金属Mo。有文献报道了用22MeV质子(¹H)轰击Mo靶，得到约10μg的⁹⁸Tc，并给出了Tc的同位素丰度组成(⁹⁵Tc：～0.5％，⁹⁷Tc：56.0％，⁹⁸Tc：17.3％，⁹⁹Tc：26.7％)，但无具体实验过程。另有文献报道了用23MeV氦核(³He)和19MeV氦核(³He)轰击Mo靶，只研究了氦核轰击Mo靶的激发能量。

用加速器生产⁹⁸Tc涉及到Mo靶的制备、Mo靶的辐照、辐照Mo靶的溶解和Mo与Tc的放射化学分离等技术。其中Mo靶的制备，一般采用电镀法、真空溅射法、Mo片粘贴法、Mo板直接加工等。辐照Mo靶的溶解，主要有王水溶解法、浓硝酸或浓硫酸、10％的NaOH(或1mol/L NaOH)和30％H₂O₂溶液加热溶解法、氨水和30％H₂O₂混合溶液溶解法等。浓酸溶解法由于需加入大量的碱中和酸，操作较繁琐；氨水和30％H₂O₂混合溶液溶解法，由于溶解后碱性偏低，需加碱使溶液变成强碱性，操作也较繁琐。10％的NaOH(或1mol/LNaOH)和30％H₂O₂溶液加热溶解法，溶解过程不但需要加热，且溶解速度不够快、效果也一般。Mo的放射化学分离方法比较多，有Al₂O₃色谱分离法、阴离子交换树脂交换法、Fe(OH)₃共沉淀法、溶剂萃取法或几种方法结合使用等。要从几克Mo中分离出微量(～μg级)的⁹⁸Tc，采用常规方法是十分困难的，也达不到分离纯化的要求。共沉淀和溶剂萃取法操作繁琐，Tc的回收率不高；Al₂O₃色谱分离法操作也较繁琐，Al₂O₃的处理也困难，且易造成Mo的漏穿等。有文献报道通过反应堆⁹⁸Mo(n，γ)⁹⁹Tc反应生产⁹⁹Tc，在其反应生产⁹⁹Tc的过程中，采用阳离子交换柱和阴离子交换柱相结合进行Mo与Tc、Co、Ag的分离，该分离方法是先用氨水和30％H₂O₂混合溶液溶解辐照Mo靶，水浴除去过量的H₂O₂，样品溶于水后首先上氢型阳离子交换柱，用水淋洗；淋洗液再上阴离子交换柱，先用水洗，然后用草酸钾-KOH溶液将Mo淋洗下来，再水洗，最后采用硫氰酸铵淋洗Tc。该方法使用了两次离子交换柱，操作较繁琐，且采用了硫氰酸铵淋洗Tc，淋洗体积也较大(约400-500mL)，在最后的溶液中需将硫氰酸铵加热分解，存在一定的危险性；在最后的结果中也未给出相关数据(包括Mo/Tc的原子比)。

发明内容

针对现有技术制取放射性核素⁹⁸Tc的现状，本发明的目的旨在提供一种d核(²H)照射轰击Mo靶制取Tc/Mo原子比小于1％、放射性核纯度大于99.9％的⁹⁸Tc(含有⁹⁵Tc、⁹⁷Tc和⁹⁹Tc等Tc的同位素)的新方法，同时克服现有技术分离Mo、Tc存在的操作繁琐、淋洗液体积大、安全性差等问题。

本发明提供的制取放射性核素⁹⁸Tc的方法，主要包括以下步骤：