RU2219133C1 - Способ очистки препарата радионуклида никеля-63 - Google Patents
Способ очистки препарата радионуклида никеля-63 Download PDFInfo
- Publication number
- RU2219133C1 RU2219133C1 RU2002110706A RU2002110706A RU2219133C1 RU 2219133 C1 RU2219133 C1 RU 2219133C1 RU 2002110706 A RU2002110706 A RU 2002110706A RU 2002110706 A RU2002110706 A RU 2002110706A RU 2219133 C1 RU2219133 C1 RU 2219133C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- concentration
- precipitate
- nickel
- mol
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиохимии. Способ очистки препарата радионуклида никеля-63 заключается в получении раствора его нитрата, содержащего аммиак с концентрацией не менее 4 моль/л. В раствор вводят нитрат железа (III) в количестве, соответствующем массовому отношению Fe:Ni=0,01-0,03. Отделяют раствор от осадка. 63Ni осаждают в присутствии пероксида водорода с концентрацией 0,01-0,1 моль/л в виде перхлората гексамминникеля. Для этого вводят перхлорат натрия или аммония при соотношении молярных концентраций перхлорат-ионов и никеля в интервале 10-20. Отделяют маточный раствор от осадка. Промывают осадок раствором с концентрациями в нем аммиака не менее 4 моль/л, перхлорат-ионов 0,5-2 моль/л, пероксида водорода 0,01-0,1 моль/л с последующим отделением промывного раствора. Осадок растворяют в азотной кислоте с концентрацией 0,5-2 моль/л при молярном соотношении количеств кислоты и никеля 8-10. 63Ni сорбируют из полученного раствора на сильнокислом катионите Dowex-50. Сорбент последовательно промывают водой и раствором соляной кислоты с концентрацией 0,3-0,5 моль/л. Десорбируют Ni раствором соляной кислоты с концентрацией 4-6 моль/л. Способ позволяет очистить 63Ni от присутствующих в материале помимо радионуклидов кобальта радиоактивных примесей цезия, бария, европия, церия, рутения, йода, серебра, ниобия, хрома, марганца. 5 табл.
Description
Изобретение относится к области радиохимии и может быть использовано в химической технологии и аналитической химии.
Известен способ очистки препарата радионуклида 63Ni [Е.В. Егоров, С.Б. Макарова Ионный обмен в радиохимии. М.: Атомиздат 1971, с 368]. Способ включает операции растворения облученного материала в 12 моль/л соляной кислоте и сорбции из полученного раствора радионуклидов кобальта на сильноосновном анионите Dowex-1.
Недостатком способа является невозможность очистки 63Ni от присутствующих в облученном материале, помимо радионуклидов кобальта, радиоактивных примесей 134,137Cs, 140Вa, 152,154Еu, 144Се, 103,106Ru, 131I, 110mAg, 95Nb, 51Сr, 54Мn. Указанный недостаток обусловлен низкими коэффициентами распределения данных элементов на анионите. Другим недостатком способа является использование концентрированной соляной кислоты, вызывающей коррозию защитного оборудования ("горячие" камеры и боксы), изготовленного из нержавеющей стали.
Для очистки препарата радионуклида 63Ni от вышеуказанных и ряда других примесей и снижения степени коррозионного воздействия процесса очистки на оборудование из нержавеющей стали получают раствор нитратов никеля и примесных радионуклидов, содержащий аммиак с концентрацией не менее 4 моль/л, вносят в полученный раствор нитрат железа (III) в количестве, соответствующем массовому отношению Fe:Ni=0,01-0,03, отделяют раствор от осадка, в раствор вносят пероксид водорода до достижения его концентрации в растворе 0,01-0,1 моль/л и перхлорат натрия или аммония в количестве, соответствующем соотношению молярных концентраций перхлорат-ионов и никеля в интервале 10-20, отделяют образовавшийся осадок перхлората гексамминникеля от маточного раствора и промывают осадок раствором с концентрациями в нем: аммиака - не менее 4 моль/л, перхлорат-ионов - 0,5-2 моль/л, пероксида водорода - 0,01-0,1 моль/л, промытый осадок растворяют в азотной кислоте с концентрацией 0,5-2 моль/л, причем объем кислоты определяют из расчета соотношения количеств (в моль) азотной кислоты и никеля 8-10, контактируют полученный раствор с сильнокислым катионитом Dowex-50 (сорбция 63Ni), после чего сорбент последовательно промывают водой и раствором соляной кислоты с концентрацией 0,3-0,5 моль/л и переводят поглощенный сорбентом 63Ni в раствор (десорбция) соляной кислотой с концентрацией 4-6 моль/л.
Наличие операции получения раствора нитрата никеля, содержащего аммиак в указанных концентрациях, обеспечивает высокие показатели очистки и выхода 63Ni при проведении последующих операций осаждения гидроксида железа и перхлората гексамминникеля.
Минимальная концентрация аммиака определяется снижением выхода 63Ni при проведении последующих операций вследствие его соосаждения с гидроксидом железа и неполноты осаждения перхлората гексамминникеля. Максимальная концентрация никеля определяется растворимостью его комплексных соединений с аммиаком.
Наличие операций осаждения гидроксида железа посредством введения в аммиачный раствор 63Ni нитрата железа (III) и последующего отделения раствора от осадка позволяет снизить в 100-300 раз содержание в растворе радионуклидов 152,154 ,156Еu, 144Се, 95Zr, 95Nb, 46Sc, 59Fe. Коэффициенты очистки раствора от примесей 51Сr, 54Mn, 124,125Sb составляют 10-20. Примеси радионуклидов 24Na, 134,137Cs, 140Ва, 131I, 110mAg, 103,106Ru. 65Zh, 115,115mCd, 58,60Co, 67Cu на стадии осаждения гидроксида железа практически не отделяются от 63Ni.
Минимальная масса вносимого в раствор железа (III) определяется снижением степени очистки 63Ni. Максимальная масса вносимого в раствор железа (III) определяется снижением выхода в раствор 63Ni.
Наличие операций осаждения перхлората гексамминникеля посредством введения в аммиачный раствор 63Ni перхлората натрия или аммония и пероксида водорода, а также последующего отделения раствора от осадка позволяет снизить в 50 и более раз содержание в 63Ni радионуклидов 24Na, 134,137Cs, 140Ва, 131I, 103,106Ru, 110mAg, 67Сu, 51Cr, 58,60Со. В отсутствие пероксида водорода очистки 63Ni от примесей 58,60Co и 51Сr не происходит. Примеси 65Zn, 115mCd частично соосаждаются с перхлоратом гексамминникеля, коэффициент очистки 63Ni от данных примесей составляет около 10.
Минимальная концентрация пероксида водорода определяется снижением коэффициента очистки 63Ni от примесей 58,60Co и 51Сr. Максимальная концентрация пероксида водорода определяется снижением выхода 63Ni в осадок. Минимальная концентрация перхлорат-ионов определяется снижением выхода 63Ni в осадок. Максимальная концентрация перхлоратионов также определяется снижением выхода 63Ni в осадок вследствие соответствующего снижения концентрации аммиака.
Наличие операций промывки осадка перхлорида гексамминникеля раствором, содержащим не менее 4 моль/л аммиака, перхлорат-ионы в интервале 0,5-2 моль/л и 0,01-0,1 моль/л пероксида водорода и последующего отделения раствора от осадка позволяет дополнительно снизить содержание в 63Ni вышеуказанных радионуклидов.
Интервалы концентраций аммиака и перхлорат-ионов определяются снижением выхода 63Ni в осадок. Минимальная концентрация пероксида водорода определяется снижением коэффициента очистки 63Ni от примеси 58,60Со. Максимальная концентрация пероксида водорода определяется снижением выхода 63Ni в осадок.
Наличие операции растворения осадка перхлората гексамминникеля в азотной кислоте обеспечивает получение раствора 63Ni с оптимальными для его последующей сорбции концентрациями ионов водорода и аммония.
Минимальная концентрация азотной кислоты и минимальное молярное соотношение количеств кислоты и никеля определяются снижением полноты растворения осадка перхлората гексамминникеля. Максимальные значения данных параметров определяются снижением коэффициента распределения никеля на сильнокислом катионите Dowex-50.
Наличие операций контактирования раствора с сильнокислым катионитом Dowex-50 и последующей промывки сорбента водой позволяет отделить 63Ni от примеси радионуклида 131I, а также перхлорат- и нитрат-ионов.
Наличие операции промывки сорбента раствором соляной кислоты с концентрацией 0,3-0,5 моль/л позволяет перевести в раствор примеси радионуклидов 131I, 103,106Ru, 115,115mСd и ионы аммония.
Минимальная концентрация соляной кислоты определяется снижением коэффициента очистки 63Ni от вышеуказанных примесей. Максимальная концентрация соляной кислоты определяется увеличением потерь 63Ni в промывной раствор.
Наличие операции контактирования сорбента с раствором 4-6 моль/л соляной кислоты (десорбция) позволяет перевести в раствор поглощенный сорбентом 63Ni и тем самым получить конечную форму препарата радионуклида 63Ni.
Минимальная концентрация соляной кислоты определяется снижением степени десорбции 63Ni. Максимальная концентрация соляной кислоты определяется увеличением ее коррозионной активности.
1) Препарат радионуклида 63Ni получили облучением в реакторе СМ-3 (ГНЦ РФ НИИАР) обогащенного по изотопу 62Ni (97,0% атомн.) металлического никеля массой 2,23 г. Облученный никель растворили при нагревании в азотной кислоте с концентрацией 8 моль/л. Радионуклидный состав полученного раствора представлен в табл.1.
2) Полученный раствор ввели при перемешивают сжатым воздухом в раствор аммиака с концентрацией 10 моль/л. Получено 0,90 л аммиачного раствора 63Ni. В данный раствор ввели при перемешивании 0,06 г железа (III) в виде раствора его нитрата в 2 моль/л HNO3. После перемешивания в течение 15 мин осадок отделили фильтрованием через бумажный фильтр. Распределение радионуклидов на стадии осаждения гидроксида железа (III) представлено в табл. 2
3) В аммиачный раствор 63Ni после отделения от осадка гидроксида железа ввели 6 моль/л раствор NaClO4 и 30% раствор пероксида водорода. Концентрация пероксида водорода составила 0,05 моль/л; соотношение молярных концентраций перхлорат-ионов и никеля - 20. Осадок перхлората гексамминникеля выдержали под слоем маточного раствора в течение 10 часов. Маточный раствор отделили от осадка при помощи фильтрования через лавсановую мембрану. Осадок промыли раствором с концентрациями в нем аммиака 8 моль/л, перхлората натрия 1,5 моль/л и пероксида водорода 0,02 моль/л. Маточный раствор отделили от осадка при помощи (фильтрования через лавсановую мембрану. Получено 1,0 л маточного и 0,45 л промывных растворов. Распределение радионуклидов на стадии осаждения и промывки осадка перхлората гексамминникеля представлено в табл. 3.
3) В аммиачный раствор 63Ni после отделения от осадка гидроксида железа ввели 6 моль/л раствор NaClO4 и 30% раствор пероксида водорода. Концентрация пероксида водорода составила 0,05 моль/л; соотношение молярных концентраций перхлорат-ионов и никеля - 20. Осадок перхлората гексамминникеля выдержали под слоем маточного раствора в течение 10 часов. Маточный раствор отделили от осадка при помощи фильтрования через лавсановую мембрану. Осадок промыли раствором с концентрациями в нем аммиака 8 моль/л, перхлората натрия 1,5 моль/л и пероксида водорода 0,02 моль/л. Маточный раствор отделили от осадка при помощи (фильтрования через лавсановую мембрану. Получено 1,0 л маточного и 0,45 л промывных растворов. Распределение радионуклидов на стадии осаждения и промывки осадка перхлората гексамминникеля представлено в табл. 3.
4) Осадок перхлората гексамминникеля растворили в 0,35 л азотной кислоты с концентрацией 1 моль/л (молярное соотношение количеств кислоты и никеля - 9,7). Сорбцию 63Ni проводили на колонке, содержащей 100 см3 катионита Dowsx-50 (размер частиц 100-200 меш); скорость протекания растворов поддерживали равной 1 мл/см2•мин; температура (23±2)oC. Колонку промыли 0,40 л воды и 0,9 л соляной кислоты с концентрацией 0,5 моль/л. Десорбцию 63Ni провели 0,30 л соляной кислоты с концентрацией 4 моль/л. Распределение радионуклидов на стадиях сорбции, промывки и десорбции представлено в табл. 4.
Выход радионуклида 63Ni после проведения его очистки по предлагаемому способу составил не менее 99%. Коэффициенты очистки конечного препарата 63Ni от рационуклидных примесей относительно раствора облученного материала представлены в табл. 5.
Как видно из табл. 5., заявленный способ обеспечивает высокие показатели выхода 63Ni и степени его очистки от радионуклидных примесей.
Claims (1)
- Способ очистки препарата радионуклида никеля-63, заключающийся в получении раствора его нитрата, содержащего аммиак с концентрацией не менее 4 моль/л, введении в раствор нитрата железа (Ш) в количестве, соответствующем массовому отношению Fe:Ni=0,01-0,03, с последующим отделением раствора от осадка, осаждении 63Ni в присутствие пероксида водорода с концентрацией 0,01-0,1 моль/л в виде перхлората гексамминникеля посредством введения перхлората натрия или аммония при отношении молярных концентраций перхлорат-ионов и никеля в интервале 10-20, отделении маточного раствора от осадка, промывке осадка раствором с концентрациями в нем аммиака не менее 4 моль/л, перхлорат-ионов 0,5-2 моль/л, пероксида водорода - 0,01-0,1 моль/л с последующим отделением промывного раствора, растворении осадка в азотной кислоте с концентрацией 0,5-2 моль/л при молярном отношении количеств кислоты и никеля 8-10, сорбции 63Ni из полученного раствора на сильнокислом катионите Dowex-50, последовательной промывке сорбента водой и раствором соляной кислоты с концентрацией 0,3-0,5 моль/л и десорбции 63Ni раствором соляной кислоты с концентрацией 4-6 моль/л.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002110706A RU2219133C1 (ru) | 2002-04-22 | 2002-04-22 | Способ очистки препарата радионуклида никеля-63 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002110706A RU2219133C1 (ru) | 2002-04-22 | 2002-04-22 | Способ очистки препарата радионуклида никеля-63 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2219133C1 true RU2219133C1 (ru) | 2003-12-20 |
RU2002110706A RU2002110706A (ru) | 2004-02-27 |
Family
ID=32066324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002110706A RU2219133C1 (ru) | 2002-04-22 | 2002-04-22 | Способ очистки препарата радионуклида никеля-63 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2219133C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021137721A1 (ru) * | 2019-12-30 | 2021-07-08 | Акционерное Общество "Государственный Научный Центр - Научно-Исследовательский Институт Атомных Реакторов" | СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ Ni-63 ИЗ ОБЛУЧЕННОЙ МИШЕНИ И ОЧИСТКИ ЕГО ОТ ПРИМЕСЕЙ |
-
2002
- 2002-04-22 RU RU2002110706A patent/RU2219133C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЕГОРОВ Е.В., МАКАРОВА С.Б. Ионный обмен в радиохимии. - М.: Атомиздат, 1971, с.304. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021137721A1 (ru) * | 2019-12-30 | 2021-07-08 | Акционерное Общество "Государственный Научный Центр - Научно-Исследовательский Институт Атомных Реакторов" | СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ Ni-63 ИЗ ОБЛУЧЕННОЙ МИШЕНИ И ОЧИСТКИ ЕГО ОТ ПРИМЕСЕЙ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002110706A (ru) | 2004-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4461711A (en) | Method for separating and collecting iodine | |
EP0575612B1 (en) | Method for obtaining composite sorbents | |
AU2017289210B2 (en) | Method for producing an iodine radioisotopes fraction, in particular of I-131, iodine radioisotopes fraction, in particular of I-131 | |
US10767243B2 (en) | Purification process | |
US5508010A (en) | Method of separating fission molybdenum | |
Süss et al. | Investigations of the sorption of cesium from acid solutions by various inorganic sorbents | |
US20150343436A1 (en) | Method for preparing silicotitanate and cs adsorbent | |
KR101641136B1 (ko) | 방사성 핵종 제거용 제올라이트 Rho 흡착제 및 그 제조방법 | |
RU2219133C1 (ru) | Способ очистки препарата радионуклида никеля-63 | |
RU2344084C1 (ru) | Способ получения препарата радионуклида никеля-63 | |
US3622268A (en) | Method for recovery of metallic cations | |
WO2004069371A1 (ja) | 塩の水溶液から不純物含有量を低減する方法 | |
US3173757A (en) | Purification of strontium solutions by ion exchange | |
RU2720703C1 (ru) | Способ выделения Ni-63 из облученной мишени и очистки его от примесей | |
Cheng et al. | Study on the separation of molybdenum-99 and recycling of uranium to water boiler reactor | |
El-Khouly | Separation of europium, cobalt and zinc on zirconium tungstate ion exchanger | |
US3692500A (en) | Process for the separation of elements of the lanthanide group and elements of the transplutonium group which are present in an aqueous solution | |
CN110776416A (zh) | 一种葡庚糖酸铁的制备方法 | |
KR102654512B1 (ko) | 방사성 핵종 제거용 흡착제 및 이의 제조방법 | |
JP3733417B2 (ja) | パラジウム及びセシウムを含有する硝酸酸性溶液からのパラジウム及びセシウム分離回収方法 | |
JP2981554B1 (ja) | セシウム選択性複合無機イオン交換体及びその製造方法 | |
JP2590494B2 (ja) | 希土類元素の沈殿回収方法 | |
JPS582576B2 (ja) | 銀の回収方法 | |
RU1778076C (ru) | Способ получени изотопночистого протактини - 233 | |
SU831169A1 (ru) | Способ очистки соединений цвет-НыХ МЕТАллОВ OT пРиМЕСЕй щЕлОчНО-зЕМЕльНыХ МЕТАллОВ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |