医用裂变^(99)Mo分离纯化工艺中^(131)I^-和^(131)IO_3^-的去除

为评价已建立的裂变^(99) Mo分离纯化工艺,即AgNO3沉淀法、α-安息香肟沉淀法、阴离子交换色层法与活性炭色层法联用工艺流程,对放射性碘的去除效果,本研究以^(131)I为放射性示踪剂,研究两种不同放射性碘化学形态^(131)I^-与^(131)IO_3^-在^(99) Mo分离纯化工艺中的行为及其去除效果。结果表明,对于^(131)I^-,AgNO3沉淀能够去除模拟溶液中98.2%^(131)I^-,α-安息香肟沉淀法分离^(99) Mo工艺能够去除97.9%^(131)I^-,AG1-×8树脂上阴离子与I^-发生交换可以除去Mo样品中^(99).9%的^(131)I^-,活性炭色层法通过吸附作用除去75%的^(131)I^-,最终^(131)I^-的累积去污系数为1.90×106,^(131)I^-的去除率大于^(99).^(99)%。对于^(131)IO_3^-,加入AgNO3对其去除没有影响,ɑ-安息香肟沉淀法能除去^(99)%以上的^(131)IO_3^-,AG1-×8树脂上阴离子与^(131)IO_3^-发生交换可以除去Mo样品中^(99).9%的^(131)IO_3^-,活性炭色层法能除去约70%^(131)IO_3^-,最终^(131)IO_3^-的累积去污系数为2.52×105,^(131)IO_3^-的去除率大于^(99).^(99)%。已建立的裂变^(99) Mo分离纯化工艺流程对^(131)I^-与^(131)IO_3^-均具有出色的去除效果。

主产裂变^(99)Mo的研究堆初步热工安全设计

针对主产裂变99 Mo的研究堆的需求,设计了堆芯总体方案。根据中子物理计算功率分布和该反应堆的热工水力设计限值,应用COTH程序确定了反应堆的热工水力设计参数。通过结果分析可知,该堆芯设计方案可满足设计要求。

中国发展LEU生产医用^(99)Mo技术的机遇与挑战

^(99m)Tc是核医学临床使用最广泛的医用同位素,它主要来自于^(99)Mo的衰变,而^(99)Mo的主要生产方式是从235 U裂变产物中提取。由于高浓铀(HEU,235 U富集度>90%,通常为93%)的使用受到核不扩散条约的制约,采用低浓铀(LEU,235 U富集度<20%,通常为19.75%)技术生产医用^(99)Mo是发展趋势。目前已有南非、澳大利亚、比利时、荷兰等国家完成了LEU低浓铀转化。本研究在对^(99)Mo的医学应用与需求分析的基础上,对LEU靶件生产裂变^(99)Mo所面临的机遇与挑战进行分析。目前,低比活度^(99)Mo的^(99)Mo-99m Tc发生器制备技术尚未取得突破,非裂变^(99)Mo还不能完全替代裂变^(99)Mo;对LEU生产裂变^(99)Mo技术本身而言,LEU靶件制备技术、^(99)Mo分离纯化的工艺是亟待解决的关键问题。

用于制备^(99)Mo的低浓铀靶件研究进展

^(99m)Tc是目前核医学临床应用最广泛的放射性核素,^(99m)Tc核素一般从其母体核素^(99)Mo衰变得到。目前^(99)Mo主要由^(235)U靶件辐照、提取制备。出于防止核扩散的考虑,铀靶正在由高浓缩铀(HEU)向低浓缩铀(LEU)转化,本研究对各种LEU铀靶的特点进行详细阐述,对靶件的优缺点进行总结,并对进一步研究工作提出建议。

电沉积LEU UO_2靶件生产医用^(99)Mo的工艺研究

^(99)Mo是一种重要的医用放射性同位素。采用低浓铀(LEU)靶件生产裂变^(99)Mo是发展趋势。本工作进行了电沉积UO_2靶件制备、靶件溶解以及99Mo化学分离等工艺研究,确定了电沉积LEU UO_2靶件制备医用裂变99Mo的工艺流程。研究表明,于不锈钢管内壁上电沉积UO_2,在p H=7、电流0.5~2 m A/cm2、温度75~90℃、镀液中U浓度5 mg/mL条件下,经过约210 h电沉积,不锈钢管内壁上UO_2沉积层质量达到42 mg/cm^2;采用6 mol/L HNO_3溶解UO_2镀层。采用α-安息香肟沉淀法实现^(99)Mo与大量裂变产物的初步分离,采用阴离子交换法与活性炭色层法联用实现99Mo的纯化;纯化后的99Mo溶液中,杂质^(131)I、^(90)Sr、^(95)Zr、^(103)Ru、^(238)U活度与^(99)Mo活度比值分别为4.47×10^(-6)%、7.40×10^(-7)%、8.67×10^(-7)%、2.57×10^(-6)%、1.69×10^(-14)%,均小于《欧洲药典》规定值,满足医用要求。本工作建立了电沉积LEU UO_2靶件生产高纯医用裂变99Mo的工艺流程,为今后采用LEU技术生产医用裂变99Mo,进而实现其自主规模化生产打下了基础。

Al2O3色层法从低浓铀靶件中分离^99Mo条件研究

在裂变^99Mo的生产工艺中,常用Al2O3色层法分离纯化^99Mo。为建立Al2O3色层法从低浓铀(LEU)靶件中分离裂变^99Mo的工艺,考察吸附时间、温度、酸度、预处理方式等对Al2O3吸附Mo效果的影响。研究采用Al2O3色层法从不同浓度HNO 3溶液中分离Mo。测定Al2O3色层法对Al和主要杂质元素Sr、Ru、Zr、Te、Cs、I的去污系数。研究结果表明,在0.05~0.1 mol/L HNO 3介质中Al2O3对Mo有出色的吸附性能,Mo吸附率在99%以上,在NH 4OH溶液中Al2O3不吸附Mo。经500℃活化3 h预处理得到的Al2O3-C具有更大的比表面积,且在HNO 3浓度大于0.1 mol/L时相比于150℃活化3 h预处理得到的Al2O3-B以及未经高温预处理得到的Al2O3-A对于Mo有更好的吸附性能。采用该工艺,通过Al2O3色层法从模拟的LEU靶件溶液中提取Mo,Mo回收率大于90%,Al2O3色层法对裂变杂质元素Ru、Sr、Zr、Te、Cs等的去除率均大于99.99%,对131 I的去除率大于92%。由此可见,Al2O3在HNO 3介质中对Mo的吸附率高,能够有效地去除^99Mo产品中的杂质核素,适用于从低浓铀靶件中分离裂变^99Mo。