美国橡树岭国家实验室将锎-252分离时间缩短一半
2026-08-10 14:11
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维度网讯,8月4日,美国橡树岭国家实验室披露,一项面向锎-252生产的溶剂萃取新工艺已在2025年生产批次完成全规模测试。该工艺在保持产品质量的情况下,将关键放射化学分离步骤的处理时间缩短约一周,降至原来的一半,并计划用于下一批生产。

 

橡树岭国家实验室的研究人员找到了一种方法,可将用于启动核反应堆的稀有同位素锎-252的生产时间缩短一周或更长时间。

锎-252是一种中子发射型放射性同位素。橡树岭国家实验室首先在高通量同位素反应堆内辐照锔靶,随后将辐照靶件转入放射化学工程开发中心的屏蔽热室,通过多道化学工序分离和提纯锎同位素。该实验室目前每两年组织一次锎-252生产批次。

传统工艺使用双(2-乙基己基)磷酸萃取三价锕系元素和镧系元素。萃取前需要大幅降低靶溶解液的酸度,仅酸度调整便需约一周。新工艺改用中性萃取分子,可直接在高酸度溶液中捕获伴生元素,省去了这一处理环节。

全规模测试中,一次萃取循环便从含锎-252溶液中去除了约95%的镅、锔和铈等伴生组分,分离效果与原工艺相当。处理循环的减少同时压缩了高成本屏蔽热室的占用时间,为增加后续生产批次的处理效率留出空间。

这项工艺从2015年开始验证。研究人员最初使用少量生产废液开展手套箱实验,随后在2017年和2019年的生产批次中使用实际靶溶解液调整配体浓度。2023年,测试规模扩大到当批物料的6%;2025年的全规模试验完成了从实验室方法到生产流程验证的转换。

橡树岭国家实验室仍将锎-252生产周期维持在两年一次,增产安排主要包括增加高通量同位素反应堆内锔靶的辐照循环,并提高后端放射化学处理效率。新工艺完成进一步优化后,将用于2027年生产批次。锎-252可用于核反应堆启动、新燃料检测、油井测井、煤炭分析、仪器校准及港口安全系统。

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