CS210748B1 - Způsob přípravy radioaktivního stopovače, značeného chromém 51 - Google Patents

Abstract

Účelem vynálezu je způsob přípravy radioaktivního stopovače z běžně dostupných surovin bez vzniku těkavého radioaktivního odpadu tak, aby získaný stopovač neobsahoval rušící tritium. Způsob přípravy radioaktivního stopovače značeného chromém 5, ve formě komplexu kyseliny etylendiamintetraoctové spočívá v tom, že neaktivní kysličník chromový vysušený ve vakuu je evakuovaný ozářen tokem tepelných neutronů a kysličník chromový obsahující vzniklý chrom 51 se redukuje peroxidem vodíku v přebytku nejméně 10 % v prostředí stechiometrického množství kyseliny sírové. Kyselost vzniklého roztoku síranu chromitého se upraví na pH 3 až 6 přídavkem kyselého uhličitanu sodného a chrom se převede do komplexu kyseliny etylendiamintetraoctové povařením získaného roztoku po dobu nejméně 10 minut s dvojsodnou solí kyseliny etylendiamintetraoctové, která je nejméně v 10% přebytku stechiometrického množství.

Description

Vynález se týká způsobu, přípravy radioaktivního stopovače chrómu 51» ze jména pro hydrogeologické účely, například k provádění stopovacích měření.

Pro hydrogeologické účely se radioaktivní stopovač značený chromém 51 využívá v komplexu kyseliny etylendiamintetraoctové. Připravuje se ozářením kovového chrómu tokem tepelných neutronů, který se potom rozpustí v kyselině chlorovodíkové a déle převede do komplexu kyseliny etylendiamintetraoctové.

Kovový chrom však při ozařování obsahuje atomy vodíku, které se záchytem neutronů mění na radioaktivní tritium. Přítomnost tritia ve stopovači potom znemožňuje měření přirozeného obsahu tritia ve vodách a provádění tritiového datováni podzemních vod. Další nevýhodou je vznik těkavého chromylchloridu obsahujícího radioaktivní chrom 51 při rozpuštění chrómu v kyselině solné.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob přípravy radioaktivního stopovače značeného chromém 51 ve formě komplexu kyseliny etylendiamintetraoctové, zejména pro hydrogeologické účely, podle vynálezu, jehož podstatou je, že neaktivní kysličník chromový vysušený ve vakuu je evakuovaný ozářen tokem tepelných neutronů a kysličník chromový obsahující vzniklý chrom 51 se redukuje peroxidem vodíku v přebytku nejméně ,0 % v prostředí stechiometrického množství kyseliny sírové.

Kyselost vzniklého roztoku síranu chromitého se upraví na pH 3 až 6 přídavkem kyselého uhličitanu sodného a chrom se převede do komplexu kyseliny etyléndiamintetraoetové pověřením získaného roztoku po dobu nejméně 10 minut a dvojsodnou solí kyseliny etylendiamintetraoctové, které je nejméně v 1096 přebytku stechiometrického množství.

Výhodou způsobu přípravy radioaktivního stopovače značeného chromém 51 zejména pro hydrogeologické účely podle vynálezu je, že se vychází ze suroviny běžně dostupné vě vysoké čistotě, během přípravy nevznikají radioaktivní těkavá zplodiny a produkt neobsahuje tritium, rušící při stopovacích zkouškách.

Neaktivní kysličník chromový zbavený vody vysušením ve vakuu je evakuovaný ozařován tokem tepelných neutronů, čímž vzniká radioaktivní chrom 51. Při sušení a při ozařování tokem tepelných neutronů nesmí teplota překročit teplotu rozkladu kysličníku chromového.

Převedení chrómu 51 z kysličníku chromového do komplexu kyseliny etyléndiamintetraoctové se provádí tak, že se kysličník chromový rozpustí v destilované vodě a po přidání kyseliny sírové se peroxidem vodíku chrom redukuje a převede na síran chromitý.

Dále se upraví kyselost roztoku pomocí kyselého uhličitanu.sodného tak, aby byla přibližně v rozmezí pH 3 až 6, a přidá se dvojsodné sůl kyseliny etylendiamintetraoctové, tzv. komplexon III, nejlépe v roztoku. Povařením vzniklého roztoku po dobu nejméně 10 minut se chrom převede do komplexu uvedené kyseliny. Odpařením přebytečné vody se potom množství roztoku upraví na požadovaný objem.

Uvedené chemikálie se používají v dostatečném přebytku, nejméně 1096, aby došlo k reakci veškerého přítomného chrómu.

Při přípravě stopovače pro hydrogeologické účely se používá destilovaná voda neobsahující tritium, tzv. tritiově vymřelé, popřípadě s takovým obsahem tritia, aby stopovač při aplikaci neovlivnil podstatně původní obsah tritia v přírodě.

Příklad

23,5 g kysličníku chromového bylo vysušeno za vakua a zataveno v evakuované křemenné ampuli předáno k ozáření tokem tepelných neutronů z jaderného reaktoru. Ozářením byla získána aktivita 74 GBq radioaktivního chrómu 51.

Radioaktivní kysličník chromový byl v digestoři za pomoci manipulátorů rozpuštěn ve 100 ml destilované vody. Do roztoku bylo přidáno 23 ml koncentrované kyseliny sírové, zředěné na 60 %, a pomalým přidáním 120 ml peroxidu vodíku o koncentraci 30 % byla provedena redukce chrómu.

Dále byla upravena kyselost roztoku přidáním 13 g kyselého uhličitanu sodného a do roztoku bylo přidáno 300 g dvojsodné soli kyseliny etylendiamintetraoctové, tzv. chelaton, rozpuštěné za tepla v 1 700 ml destilované vody. Nakonec byl roztok povařen 10 minut a objem byl odpařením upraven na 1 litr.

Při úpravě byla použita voda neobsahující tritium. HSření gama-záření polovodičovým Ge-Li detektorem s 1 024 kanálovým analyzátorem bylo ověřeno, že získaný roztok obsahuje pouze zářič chrom 51, měřením tritia kapalnými scintilátory nebylo v roztoku tritium pozorováno.

Claims (1)

1. PfiEDMfiT VYNÁLEZU

   Způsob přípravy radioaktivního stopovače značeného chromém 51 ve formě komplexu kyseliny etylendiamintetraoctové, zejména pro hydrogeologické účely, vyznačený tím, že neaktivní kysličník chromový vysušený ve vakuu je evakuovaný ozářen tokem tepelných neutronů a kysličník chromový obsahující vzniklý chrom 51 se redukuje peroxidem vodíku v přebytku alespoň 10% v prostředí stechiometrického množství kyseliny sírové, kyselost vzniklého roztoku síranu chromitého se upraví na pK 3 až 6 přídavkem kyselého uhličitanu sodného a chrom se převede do komplexu kyseliny etylendiamintetraoctové povařením získaného roztoku po dobu alespoň 10 minut s dvojsodnou solí kyseliny etylendiamintetraoctové, která je alespoň v 10% přebytku stechiometrického množství.