Изобретение относится к области радиохимии и может быть использовано в химической технологии и аналитической химии.
Процесс реакторного получения радионуклидов олова сопровождается накоплением в облучаемом материале примесных радионуклидов. Типичными примесями в облученном олове являются радионуклиды 122, 124, 125, 126Sb, 59Fe, 60Со, 54Мn, 65Zn. Для очистки препаратов радионуклидов олова от вышеуказанных примесей проводят следующие операции:
Получают раствор хлоридов примесных радионуклидов и олова в степени окисления последнего (IV), содержащего 0,1-0,5 моль/л цитрат-ионов и соляную кислоту в интервале pH 0,2-0,6.
Выделяют металлическое олово из полученного раствора посредством его контактирования с металлическим алюминием (цементация).
Отделяют осадок металлического олова от алюминия посредством контакта с раствором, содержащим соляную кислоту с концентрацией 0,5-1,0 моль/л или щелочь, например, гидроксид натрия с концентрацией 0,2-0,5 моль/л (травление).
Промывают металлическое олово раствором соляной кислоты с концентрацией 0,1-0,5 моль/л.
Наличие операции получения раствора хлоридов примесных радионуклидов и олова (IV), содержащего цитрат-ионы в указанных концентрациях и соляную кислоту в указанном диапазоне pH, обеспечивает очистку целевых радионуклидов в процессе последующего цементационного выделения металлического олова.
Минимальная концентрация цитрат-ионов определяется необходимостью устранения эффектов гидролиза и осаждения малорастворимых соединений Sn (IV). Минимальное значение pH раствора определяется снижением степени очистки целевых радионуклидов от примесей. Максимальная концентрация цитрат-ионов, а также максимальное значение pH раствора определяются снижением выхода металлического олова.
Наличие операции цементационного выделения олова в виде металла позволяет снизил содержание в нем примесных радионуклидов 122, 124, 125, 126Sb, 59Fe, 60Co, 54Mn, 65Zn. Максимальное соотношение массы осаждаемого металла и площади поверхности цементирующего металла определяется снижением выхода олова. На минимальное соотношение указанных параметров ограничение отсутствует.
Наличие операции отделения металлического олова от цементирующего металла позволяет подготовить препарат целевых радионуклидов к проведению последующих операций. Минимальные концентрации соляной кислоты или щелочи в травильном растворе определяются снижением скорости растворения цементирующего металла и, как следствие, снижением полноты отделения от него осажденного олова. Максимальные концентрации соляной кислоты или щелочи в травильном растворе определяются увеличением скорости растворения металлического олова и, как следствие, снижением его выхода в конечный препарат.
Наличие операции промывки олова соляной кислотой позволяет перевести в раствор содержащиеся в порах металлического осадка и адсорбированные на его поверхности примесные элементы, в том числе алюминий. Данная операция увеличивает полноту отделения радионуклидных примесей от олова, а также предотвращает загрязнение его препаратов солями алюминия. Минимальная концентрация соляной кислоты в промывном растворе определяется необходимостью устранения эффектов гидролиза и осаждения малорастворимых соединений алюминия. Максимальная концентрация соляной кислоты в промывном растворе определяется увеличением скорости растворения металлического олова и, как следствие, снижением его выхода в конечный препарат.
Препарат радионуклида 119mSn получали облучением в реакторе СМ-3 (ГНЦ РФ НИИАР) обогащенного по изотопу 118Sn (97,9 ат.%) металлического олова массой 0,50 г. Согласно сертификату качества на стартовый материал, содержание в нем примеси алюминия составляло 0,04% от массы олова.
Облученное олово растворяли в соляной кислоте с концентрацией 11,5 моль/л. Для перевода растворенного олова в степень окисления (IV) использовали пероксид водорода (25 об.%); избыток последнего разрушали прогреванием раствора при температуре ~70oС. В полученный раствор вводили цитрат натрия (в виде его 0,5 моль/л раствора) до достижения pH 0,45. Получено 0,100 л раствора с концентрациями в нем Sn (IV) - 5 г/л; цитрата натрия - 0,31 моль/л. Осаждение металлического олова проводили на прутке из алюминия марки АД1 (по ГОСТ 21488-76) при отношении массы осаждаемого металла к площади поверхности цементирующего металла, равном 310 г/м2. Температура на всех стадиях очистки препарата 119mSn составляла (25±2)oC.
Активность радионуклида 119mSn в исходном растворе составила 2,0•1010 Бк (0,54 Ки). Активность других радионуклидов олова составляла, в % от активности 119mSn: 113Sn - 036; 117mSn - 3,9. Распределение целевого и примесных радионуклидов в процессе очистки препарата 119mSn по заявляемому способу, а также условия проведения соответствующих операций представлены в табл.1.
Как видно из табл. 1, фактор очистки препарата радионуклида 119mSn от примеси радионуклидов сурьмы составил около 12; факторы очистки от радионуклидов кобальта, марганца, цинка и железа составили не менее 190. Содержание примеси алюминия в очищенном препарате 119mSn составило (согласно результатам эмиссионно-спектрального анализа) менее 0,05% от массы олова. Таким образом, использование заявляемого способа не приводит к значительному увеличению содержания примеси алюминия в препарате 119mSn.
Препарат радионуклида 121mSn получили облучением в реакторе СМ-3 (ГНЦ РФ НИИАР) обогащенного по изотопу 120Sn (99,6 ат.%) металлического олова массой 0,11 г. Согласно сертификату качества на стартовый материал, содержание в нем примеси алюминия составляло 0,05% от массы олова.
Облученное олово растворяли в смеси соляной кислоты с концентрацией 10 моль/л и азотной кислоты с концентрацией 0,2 моль/л, что обеспечило перевод олова в степень окисления (IV). Азотную кислоту из полученного раствора удалили посредством его прогревания при температуре ~70oС. После охлаждения в раствор ввели цитрат аммония (в виде его 0,5 моль/л раствора) до достижения pH 0,56. Получено 0,050 л раствора с концентрациями в нем Sn (IV) - 2,2 г/л; цитрата аммония - 0,43 моль/л. Осаждение металлического олова проводили на прутке из алюминия марки АДО (по ГОСТ 21488-76) при отношении массы осаждаемого металла к площади поверхности цементирующего металла, равном 138 г/м2. Температура на всех стадиях очистки препарата 121mSn составляла (22±2)oC.
Активность радионуклида 121mSn в исходном растворе составила 2,7•107 Бк (0,73 мКи). Активность радионуклида 113Sn составляла 3,1% от активности 121mSn. Распределение целевого и примесных радионуклидов в процессе очистки препарата 121mSn по заявляемому способу, а также условия проведения соответствующих операций представлены в табл.2.
Таким образом, фактор очистки препарата радионуклида 121mSn от примеси радионуклидов сурьмы составил около 14; факторы очистки от радионуклидов кобальта и цинка составили не менее 450. Содержание примеси алюминия в очищенном препарате 121mSn составило (согласно результатам эмиссионно-спектрального анализа) менее 0,05% от массы олова.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ЭКСТРАКЦИОННОГО ВЫДЕЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ ОЛОВА ИЗ РАСТВОРОВ МИНЕРАЛЬНЫХ И ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ, А ТАКЖЕ ИХ СОЛЕЙ | 2008 |
|
RU2412907C2 |
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДА Sr-89 БЕЗ НОСИТЕЛЯ ИЗ ОБЛУЧЕННОГО ИТТРИЯ | 2000 |
|
RU2178388C1 |
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДА Sr-89 БЕЗ НОСИТЕЛЯ ИЗ ОБЛУЧЕННОГО ИТТРИЯ | 2000 |
|
RU2177909C1 |
Способ выделения Ni-63 из облученной мишени и очистки его от примесей | 2019 |
|
RU2720703C1 |
СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРЕПАРАТА РАДИОНУКЛИДА НИКЕЛЯ-63 | 2002 |
|
RU2219133C1 |
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ГАДОЛИНИЯ ИЗ ОБЛУЧЕННОГО ЕВРОПИЯ | 1997 |
|
RU2120409C1 |
СПОСОБ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ СТРОНЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ | 2001 |
|
RU2198843C1 |
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЦЕРИЯ ИЛИ БЕРКЛИЯ ИЗ ОБЛУЧЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ | 2000 |
|
RU2186732C2 |
СПОСОБ АНИОНООБМЕННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ХРОМА И ВАНАДИЯ | 1998 |
|
RU2126846C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОБЛУЧЕННОГО КАРБИДА БОРА | 1999 |
|
RU2156732C1 |
Изобретение относится к очистке препаратов радионуклидов олова от примесей радионуклидов сурьмы, железа, кобальта, марганца и цинка. Получают раствор хлорида олова (IV), содержащий цитрат-ионы и соляную кислоту. Олово осаждают в виде металла посредством контактирования полученного раствора с металлическим алюминием. Осадок металлического олова отделяют от алюминия посредством контакта с раствором соляной кислоты или щелочи, например, гидроксида натрия. Олово промывают раствором соляной кислоты. Результат способа - фактор очистки от сурьмы 14, от кобальта и цинка не менее 450, содержание алюминия менее 0,05% от массы олова. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
СПИВАКОВСКИЙ В.Б | |||
Аналитическая химия олова | |||
- Москва: Наука, 1975, с | |||
Устройство для разметки подлежащих сортированию и резанию лесных материалов | 1922 |
|
SU123A1 |
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ОЛОВА ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ | 1996 |
|
RU2096501C1 |
ГУРЕЕВ Е.С | |||
и др | |||
Радиохимическое разделение индия и олова, Радиохимия, 1974, т | |||
Устройство для электрической сигнализации | 1918 |
|
SU16A1 |
ФОРМА ДЛЯ БРИКЕТОВ | 1919 |
|
SU286A1 |
Авторы
Даты
2002-06-20—Публикация
2000-08-18—Подача