RU2294314C2 - Устройство для разделения радиоактивных элементов, обладающих различной способностью к образованию амальгам - Google Patents
Устройство для разделения радиоактивных элементов, обладающих различной способностью к образованию амальгам Download PDFInfo
- Publication number
- RU2294314C2 RU2294314C2 RU2005103870/06A RU2005103870A RU2294314C2 RU 2294314 C2 RU2294314 C2 RU 2294314C2 RU 2005103870/06 A RU2005103870/06 A RU 2005103870/06A RU 2005103870 A RU2005103870 A RU 2005103870A RU 2294314 C2 RU2294314 C2 RU 2294314C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- separation
- cell
- mercury
- radioactive elements
- amalgam
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для разделения и глубокой очистки радиоактивных элементов, обладающих различной способностью к образованию амальгам, и может найти применение в радиохимической промышленности для выделения радиоактивных изотопов, используемых в медицине, в аналитической химии для выделения анализируемого элемента. Изобретение содержит полупротивоточное устройство для разделения радиоактивных элементов, обладающих различной способностью к образованию амальгам, методом цементации одного из элементов, электролизную, разделительную и регенерационные ячейки, расположенные вертикально одна под другой, снабженные мешалками, расположенными на одном валу, емкость для сбора регенерированной ртути и транспортирующим шнеком, плотно посаженным в трубу и вращающимся вместе с трубой, а ртуть перемещается из ячейки в ячейку через гидрозатворы под действием силы тяжести. Техническим результатом заявленного изобретения является работа дистанционно управляемого устройства в условиях радиационно-защитных камер. 1 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для разделения и глубокой очистки радиоактивных элементов, обладающих различной способностью к образованию амальгам, и может найти применение в радиохимической промышленности для выделения радиоактивных изотопов, используемых в медицине, в аналитической химии для выделения анализируемого элемента.
Существует много типов амальгамных реакторов периодического либо непрерывного действия (В.А.Смирнов. «Восстановление амальгамами», изд-во «Химия», Ленинградское отделение, 1970, стр.49-54). Промышленные реакторы не подходят для разделения радиоактивных элементов из-за их больших габаритов и невозможности дистанционного управления их работой в условиях радиационно-защитных камер.
Наиболее близким к заявляемому является устройство с непрерывной регенерацией амальгамы (там же, стр.51). Оно состоит из кристаллизатора, залитого слоем ртути толщиной в 1 см. Сверху ртуть накрыта стеклянным колоколом, который устанавливают на подставках для создания зазора между нижним его обрезом и дном кристаллизатора в 1-2 мм. В наружное кольцевое пространство заливают 40% раствор щелочи, в который помещают никелевый анод. Катодом служит ртуть. Образующаяся при электролизе амальгама увлекается во внутреннее пространство прибора, где контактирует с загруженным в него раствором восстанавливаемого вещества.
Это устройство просто по конструкции, представляет собой замкнутую систему. Но оно имеет ряд существенных недостатков:
- невозможность регулирования концентрации амальгамы в реакционном пространстве;
- невозможность эксплуатации установки в условиях радиационно-защитных камер.
Задание настоящего изобретения является создание дистанционно управляемого устройства, работающего в условиях радиационно-защитных камер, для разделения радиоактивных элементов и получения радиохимически чистых препаратов.
Для решения этой задачи предлагается полупротивоточное устройство для разделения радиоактивных элементов, обладающих различной способностью к образованию амальгам, методом цементации одного из элементов, содержащее электролизную, разделительную и регенерационные ячейки, расположенные вертикально одна под другой, снабженные мешалками, расположенными на одном валу, емкость для сбора регенерированной ртути и транспортирующим шнеком плотно посаженным в трубу и вращающимся вместе с трубой, причем катодом в электролизной ячейке служит ртуть, а анодом платиновое кольцо, расположенное в верхней части электролизной ячейки, а ртуть перемещается из ячейки в ячейку через гидрозатворы под действием силы тяжести.
Устройство для разделения радиоактивных элементов, обладающих различной способностью к образованию амальгам, представленное на чертеже, состоит из электролизной ячейки 1, разделительной ячейки 2, регенерационных ячеек 3, емкости для сбора ртути 4, транспортирующего шнека 5, привода шнека 6, мешалок 7, с электроприводом 8 и гидрозатворов 9.
Разделительная и электролизная ячейки выполнены из оргстекла, регенерационные ячейки - из нержавеющей стали.
Блочная компоновка устройства позволяет засылать аппарат в радиационно-защитную камеру в разобранном виде (блоками) по транспортеру, собирать и обслуживать копирующими манипуляторами.
Тяжелая фаза (ртуть) движется из ячейки в ячейку сверху вниз под действием сипы тяжести.
Образование амальгамы натрия происходит в электролизной ячейке под действием электрического тока. Анодом служит платиновое кольцо, расположенное в растворе натриевой щелочи, постоянно протекающей через ячейку, ртуть является катодом. Дозирование ртути в электролизную ячейку осуществляется транспортирующим шнеком, плотно посаженным в трубу (5) и вращающимся вместе с трубой с помощью отдельного привода (6). При вращении шнека ртуть поднимается по винтовой канавке и поступает в электролизную ячейку. Концентрация образующейся амальгамы в ячейке регулируется скоростью вращения шнека и силой тока.
Амальгама натрия заданной концентрации из электролизной ячейки перетекает через гидрозатвор в разделительную ячейку, расположенную под электролизной. В разделительную ячейку заливают водный раствор разделяемых элементов такого состава, при котором амальгама натрия восстанавливает только один элемент, оставляя другой в ионном виде. Образовавшаяся в результате этого процесса амальгама поступает через гидрозатвор в регенерирующие ячейки, расположенные под разделительной ячейкой.
Из регенерационных ячеек очищенная ртуть поступает в сборник ртути (4) и далее шнеком в электролизную ячейку.
Таким образом, элемент, обладающий большей способностью к образованию амальгамы, выводится из системы с регенерирующим раствором в отдельную фракцию. Второй разделяемый элемент остается в неподвижной водной фазе в разделительной ячейке и по окончании процесса извлекается из нее.
Отличительными признаками предлагаемого решения является:
Вертикальное расположение ячеек установки, позволяющее использовать для передвижения ртути по ячейкам силу тяжести и один привод для вращения мешалок во всех ячейках.
Использование для возврата и дозирования ртути в электролизную ячейку шнека с регулируемой скоростью вращения, позволяющее задавать необходимую концентрацию амальгамы натрия и многократно использовать ртуть.
Полупротивоточный режим проведения процесса, позволяющий осуществлять разделение элементов, выводя один из ник из разделительной ячейки с ртутью в виде амальгамы, оставляя другой в водном растворе.
Блочное исполнение узлов установки, позволяющее осуществлять дистанционное обслуживание установки в условиях радиационно-защитных камер.
Пример использования
Получение препарата гадолиний-153.
Гадолиний-153 получают облучением природного европия в ядерном реакторе по реакции (n, γ). В облученном материале γ-активность изотопа Gd-153 составляет 15-20% от общей γ-активности. Для применения в ядерной медицине препарат гадолиний-153 должен содержать γ-примесей не более 7·10-4%.
Мишень со стартовой загрузкой природного европия 9 г (по металлу) после облучения в реакторе и выдержки в бассейне растворили и проанализировали. В растворе содержалось 1080 Ки изотопов европия и 110 Ки гадолиния-153, что соответствовало ~1 г изотопов гадолиния и около 8 г радиоактивных изотопов европия.
Образовавшуюся смесь европия и гадолиния перерабатывали на установке. Исходный раствор европия и гадолиния перенесли в разделительную ячейку.
Амальгама натрия образовывалась в электролизной ячейке при силе тока 5 А и напряжении 12 В. Ртуть в ячейку подавали шнеком со скоростью 4 мл/мин. При этих условиях концентрация натрия в амальгаме составляла 0,11%. (При подаче ртути со скоростью 2 мл/мин концентрация натрия в амальгаме была 0,165%).
Амальгама натрия из электролизной ячейки через гидрозатвор поступала в разделительную ячейку, в которой натрий восстанавливает европий до металла, оставляя гадолиний в ионном виде. Металлический европий взаимодействует с ртутью, образуя амальгаму европия, которая через гидрозатвор поступает в 1-ю регенерационную ячейку. Из амальгамы европия в 1-й регенерационной ячейке 99,9% европия вымывается раствором азотной кислоты в отдельную фракцию, из которой выделяется в виде оксида европия. Ртуть из 1-й регенерационной ячейки поступает во 2-ю и 3-ю, освобождаясь полностью от примесей. Очищенная ртуть самотеком попадает в емкость для сбора ртути, из нее шнеком подается в электролизную ячейку. Таким образом, установка работает в автоматическом режиме. Раствор с гадолинием после окончания процесса слили из разделительной ячейки и извлекли гадолиний в виде оксида. В гадолинии после 1-го цикла цементации содержалось 0,55 Ки изотопов европия. То есть коэффициент очистки гадолиния от европия был равен 2·103. Необходимая очистка гадолиния достигалась на последующих циклах цементации.
Claims (1)
- Устройство для разделения радиоактивных элементов, обладающих различной способностью к образованию амальгам, характеризующееся тем, что оно имеет электролизную, разделительную и регенерационную ячейки, расположенные вертикально одна под другой, снабженные мешалками, расположенными на одном валу, емкость для сбора регенерированной ртути, трубу, транспортирующий шнек, плотно посаженный в трубу и вращающийся вместе с ней с отдельным приводом, ртуть перемещается из ячейки в ячейку через гидрозатворы под действием силы тяжести.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005103870/06A RU2294314C2 (ru) | 2005-02-14 | 2005-02-14 | Устройство для разделения радиоактивных элементов, обладающих различной способностью к образованию амальгам |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005103870/06A RU2294314C2 (ru) | 2005-02-14 | 2005-02-14 | Устройство для разделения радиоактивных элементов, обладающих различной способностью к образованию амальгам |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2294314C2 true RU2294314C2 (ru) | 2007-02-27 |
Family
ID=37990815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005103870/06A RU2294314C2 (ru) | 2005-02-14 | 2005-02-14 | Устройство для разделения радиоактивных элементов, обладающих различной способностью к образованию амальгам |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2294314C2 (ru) |
-
2005
- 2005-02-14 RU RU2005103870/06A patent/RU2294314C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
В.А.СМИРНОВ. «Восстановление амальгамами», 1970, изд-во «Химия», Ленинградское отделение, стр.49-54, 51. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2548033C2 (ru) | Способ и устройство для экстракции и обработки молибдена-99 | |
Schwarzbach et al. | Development of a simple and selective separation of 67Cu from irradiated zinc for use in antibody labelling: a comparison of methods | |
ES2369066T3 (es) | Procedimiento de descontaminación de un efluente líquido radioactivo con uno o varios elementos químicos radioactivos mediante extracción sólido-líquido que implementa un bucle de reciclaje. | |
EA032408B1 (ru) | Способ переработки жидких радиоактивных отходов и их утилизации | |
CN104112485A (zh) | 一种连续破坏放射性废有机溶剂的装置 | |
RU2467419C1 (ru) | Способ очистки кубовых остатков жидких радиоактивных отходов от радиоактивного кобальта и цезия | |
Cieszykowska et al. | Separation of Ytterbium from 177 Lu/Yb mixture by electrolytic reduction and amalgamation | |
RU2294314C2 (ru) | Устройство для разделения радиоактивных элементов, обладающих различной способностью к образованию амальгам | |
JP5590527B2 (ja) | テクネチウム99mジェネレータからのモリブデン回収方法 | |
CN109437343A (zh) | 一种高锝酸钠溶液的制备方法 | |
US8647595B2 (en) | Method for separating radioactive copper using chelating-ion exchange resin | |
Merritt | Radiochemical analysis for long-lived fission products in environmental materials | |
Howells et al. | The chemical processing of irradiated fuels from thermal reactors | |
EA005633B1 (ru) | Способ и устройство для переработки радиоактивных отходов | |
RU77604U1 (ru) | Устройство для разделения радиоактивных элементов, обладающих различной способностью к образованию амальгам | |
CN109285616B (zh) | 从235U裂变产物中提取99Mo的装置及利用该装置提取99Mo的方法 | |
Vandegrift et al. | Preliminary investigations for technology assessment of Mo production from LEU targets | |
RU2498434C1 (ru) | Способ получения радионуклида висмут-212 | |
CN107346670B (zh) | 一种高盐废水中去除90Sr的沉淀方法 | |
RU2713733C1 (ru) | Способ дезактивации графитовых радиоактивных отходов | |
Boldyrev et al. | A modified electrochemical procedure for isolating 177 Lu radionuclide | |
Skwarzec | RadioanalyticalDetermination oC 55 Fe and 63Ni in the Environmental Samples | |
RU2106708C1 (ru) | Способ производства осколочного радионуклида молибдена-99 | |
Enferadi et al. | Cyclotron production of 101Pd/101mRh radionuclide generator for radioimmunotherapy | |
Boldyrev et al. | Electrochemical method for producing radionuclide Lu-177 with high specific activity |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |