[发明专利]一种废树脂中提取无载体放射性核素55

说明书

本发明公开了一种废树脂中提取无载体放射性核素⁵⁵Fe的方法，将核电厂废树脂灰化处理后，经特定浓度硝酸处理灰化残渣得到废树脂处理液；将所述废树脂处理液过TRU树脂柱后，经不同浓度的硝酸、盐酸淋洗得到放射性核素⁵⁵Fe提取液；本发明的方法极大的降低了⁵⁵Fe的制备成本，纯化流程无需加入稳定铁作为载体，TRU树脂柱对铁的吸附容量为每1mL TRU树脂可以提取1.31×10¹¹Bq⁵⁵Fe，提取纯度高，方法简单。

技术领域

本发明属于放化分离技术领域，具体涉及一种废树脂中提取无载体放射性核素⁵⁵Fe的方法。

背景技术

铁的放射性同位素⁵⁵Fe一直用于红细胞动力学和其他血液学以及大量生物系统中铁吸收和代谢的研究。由于铁的吸收效率在很大程度上取决于摄入和施用的化学形式，利用⁵⁵Fe的示踪技术，能够比较待研究物质的摄取量与对照物质的摄取量。此外，在同位素x射线荧光分析中⁵⁵Fe也是广泛使用的几种放射性同位素之一，该方法在采矿和工业中用于确定特定元素浓度的分析。

⁵⁵Fe的制备主要通过在加速器中用氘核和质子轰击Mn靶获取，⁵⁵Fe通过⁵⁵Mn(d，2n)⁵⁵Fe和⁵⁵Mn(p，n)⁵⁵Fe反应获取后，仍含有一些杂质放射性核素，对其进行分离纯化后得到符合使用要求的⁵⁵Fe。受到设备及技术的限制，采用该方法生产⁵⁵Fe成本很高。核电厂正常运行时，铁作为不锈钢的主要组成成分在包壳和堆本体中广泛存在，当热中子撞击反应堆结构材料时，稳定铁通过⁵⁴Fe(n,γ)⁵⁵Fe，⁵⁶Fe(n,2n)⁵⁵Fe反应生成大量⁵⁵Fe，⁵⁵Fe被冷却水中的酸碱性物质腐蚀后随冷却水进入净化系统，被树脂床所吸附，树脂性能达不到去污要求时进行更换，旧树脂作为放射性废物待处理。随着我国核电机组不断投入运行，产生了大量的放射性废树脂，废树脂中⁵⁵Fe活度高，几乎无稳定铁，且灰化后残渣少易处理，是提取无载体⁵⁵Fe的良好原料。相关技术中，含⁵⁵Fe的样品中加入稳定铁作为载体，通过氢氧化铁沉淀富集⁵⁵Fe，沉淀用酸溶解后，通过阴离子交换树脂柱或TRU树脂柱对⁵⁵Fe进行纯化，再用液闪测量。但上述方法分离⁵⁵Fe会含有大量稳定铁，使提取出的⁵⁵Fe中⁵⁵Fe同位素所占铁原子百分率过低，在使用过程中受到限制。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种提取纯度高，便于操作的可用于核电厂放射性废树脂中提取无载体放射性核素⁵⁵Fe的方法。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种废树脂中提取无载体放射性核素⁵⁵Fe的方法，包括以下步骤：

(1)取核电厂一回路废树脂高温灰化得到残渣；

(2)向灰化后的残渣中加入硝酸，在一定温度下回流搅拌；

(3)对搅拌后的溶液过滤，用硝酸洗涤滤渣，将滤液及洗液合并得到废树脂处理液；

(4)将上述废树脂处理液经TRU树脂柱，然后依次将不同浓度的硝酸、盐酸淋洗树脂柱，得到放射性核素⁵⁵Fe提取液。

进一步地，所述步骤(1)，取核电厂一回路废树脂在马弗炉中600℃灰化得到残渣。