La-142快速分离系统技术方案

本发明专利技术属于短寿命裂变产物分离系统。它公开了一种Ｌａ－１４２快速分离系统。该系统样品分离与收集装置包括双针取样器、洗涤液贮液槽、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。该系统结构简单、成本低廉而实用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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. 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l43La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. ■y-ray Emission Probabilities for the Decays of 141La and 142La. Int. J. App. Rad. and Iso^ 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l。表1裂变产物中La的放射性同位素<table>table see original document page 4</column></row><table>由上表可以看出，141La、 ^La与^La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，T1/2(141Ba)> T1/2(142Ba)> T1/2(143Ba),但丁1/2(14^3) 丁1/2(142。5)-丁1/2(14303)。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。
技术实现思路
(一) 专利技术目的本专利技术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，本专利技术提供如下技术方案。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)专利技术效果本专利技术所提供的La-142快速分离系统仅一个放射性液体出口和一个气体出 口，系统的整体完全性和可靠性很高。配合控制器使用可实现远距离控制操作。 整个分离过程可在30分钟内完成，对La的化学回收率 80。/。，对主要干扰核素 的去污因子>103。采用脉冲热中子核反应堆分离出的产品中^La与^La的放射 性活度比>3.5。附图说明图1 A=141，142,143的部分衰变链； 图2 La-142快速分离系统结构示意图。其中，1、双针取样器；2、电磁阀；3、沉淀分离单元；4、 5、 HDEHP萃 取色层分离单元；6、无油真空泵；7、收集瓶；8、 9、 10、 11、贮液槽。实施例下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步解释。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。其中，如图2所示，样品分离与收集装置包括双针取样器l，贮液槽8、 9、 10、 11，沉淀分离单元3，电磁阀2， HDEHP萃取色层分离单元4、 5，无油真 空泵6以及收集瓶7等部分。其中，双针取样器1底部装有一高一低两个针头， 低针头用于取样，高针头用于平衡压力。双针取样器1通过电磁阀2与沉淀分离 单元3相联。沉淀分离单元3上端通过阀门联贮液槽10、 11，底部通过阀门鼓 入空气，对沉淀起到陈化和搅拌作用。贮液槽10放置洗漆液，贮液槽ll放置溶 解液。沉淀分离单元3下端与两个串联的HDEHP萃取色层柱4、 5相联。其中 HDEHP萃取色层柱4的上端通过阀门联贮液槽8、 9，贮液槽8放置洗涤液低浓 盐酸，贮液槽9放置洗涤液高浓盐酸。HDEHP萃取色层柱5与收集瓶7相联。 另外，无油真空泵6通过阀门连接收集瓶7与HDEHP萃取色层柱5，提供正负 压作为动力。沉淀分离单元3与HDEHP萃取色层柱4、 5,以及收集瓶7之间液体流向通过微型电磁阀控制。使用时，裂变产物通过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。样品辐照盒的材料采用聚乙烯塑料管，以利 于取样。样品经短时间辐照后，通过气动跑兔传输系统打入双针取样器l，放射 性溶液经低取样针流入沉淀分离单元3，在浓盐酸条件下发生BaClr2H20沉淀。 BaCl;r2H20沉淀在沉淀分离单元3中被过滤，而后用贮液槽10中的洗涤剂快速 除去残留的浓盐酸，再用液贮液槽ll中的溶解液溶解BaCl2'2H20沉淀，溶液通 过HDEHP萃取色层柱分离单元4进入HDEHP萃取色层柱分离单元5的过渡室。 放置20分钟后，将溶液通过HDEHP萃取色层柱分离单元5，先用贮液槽8中的 低浓盐酸洗涤，而后用贮液槽9中的高浓盐酸将La-142从HDEHP萃取色层柱 分离单元5中洗脱。显然，本领域的技术人员可以对本专利技术进行各种改动和变型而不脱离本专利技术 的精神和范围。这样，假若本专利技术的这些修改和变型属于本专利技术权利要求及其等 同技术的范围之内，则本专利技术也意图包含这些改动和变型在内。权利要求1. 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，其特征在于所述的样品分离与收集装置包括双针取样器(1)、贮液槽(8、9、10、11)、电磁阀(2)、沉淀分离单元(3)、HDEHP萃取色层分离单元(4、5)、以及收集瓶(7)等部分，双针取样器(1)通过电磁阀(2)与沉淀分离单元(3)相联，沉淀分离单元(3)上端联贮液槽(10、11)，下端与两个串联的HDEHP萃取色层柱(4、5)相联，萃取色层柱(5)上端联贮液槽(8、9)，下端与收集瓶(7)相联。2. 根据权利要本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其特征在于：所述的样品分离与收集装置包括双针取样器（１）、贮液槽（８、９、１０、１１）、电磁阀（２）、沉淀分离单元（３）、ＨＤＥＨＰ萃取色层分离单元（４、５）、以及收集瓶（７）等部分，双针取样器（１）通过电磁阀（２）与沉淀分离单元（３）相联，沉淀分离单元（３）上端联贮液槽（１０、１１），下端与两个串联的ＨＤＥＨＰ萃取色层柱（４、５）相联，萃取色层柱（５）上端联贮液槽（８、９），下端与收集瓶（７）相联。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁有钱，杨志红，张生栋，崔安智，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]