RU2489761C1 - Method of producing sodium-22 from proton-irradiated aluminium target - Google Patents
Method of producing sodium-22 from proton-irradiated aluminium target Download PDFInfo
- Publication number
- RU2489761C1 RU2489761C1 RU2012108022/07A RU2012108022A RU2489761C1 RU 2489761 C1 RU2489761 C1 RU 2489761C1 RU 2012108022/07 A RU2012108022/07 A RU 2012108022/07A RU 2012108022 A RU2012108022 A RU 2012108022A RU 2489761 C1 RU2489761 C1 RU 2489761C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sodium
- aluminum
- solution
- ions
- exchange resin
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к радиохимии и может быть использовано для получения натрия-22, применяемого для производства источников гамма и позитронного излучения.The invention relates to radiochemistry and can be used to produce sodium-22, used for the production of gamma and positron radiation sources.
Известен способ получения натрия-22 путем его отгонки из расплавленной облученной протонами алюминиевой мишени и последующего улавливания на холодной поверхности (Griffm H.C., Steiger Т.Д. «System for separating radioactiv Na from Al». US Patent 4894208).A known method of producing sodium-22 by distillation from a molten proton-irradiated aluminum target and subsequent capture on a cold surface (Griffm H.C., Steiger, etc. "System for separating radioactiv Na from Al". US Patent 4894208).
Недостатки известного способа: сложное аппаратурное оформление и потенциальная опасность возможного выброса радиоактивного натрия в окружающую воздушную среду.The disadvantages of this method: complex hardware design and the potential danger of a possible release of radioactive sodium into the surrounding air.
Наиболее близким по технической сущности заявленному способу является способ получения натрия-22 (Taylor W.A.; Heaton R.C. «Production of sodium-22 from proton irradiated alumunwn» US Patent 5487880).Closest to the technical nature of the claimed method is a method for producing sodium-22 (Taylor W.A .; Heaton R.C. "Production of sodium-22 from proton irradiated alumunwn" US Patent 5487880).
Известный способ включает растворение облученной протонами алюминиевой мишени, осаждение части ионов алюминия из раствора алюминиевой мишени, сорбцию ионов алюминия и натрия-22 из полученного раствора на катионообменной смоле и десорбцию натрия-22 с катионообменной смолы.The known method includes dissolving an aluminum target irradiated with protons, precipitating a portion of aluminum ions from an aluminum target solution, sorption of aluminum and sodium-22 ions from the resulting solution on a cation exchange resin, and desorption of sodium-22 from a cation exchange resin.
Недостатки известного способа:The disadvantages of this method:
- часть ионов алюминия осаждают из раствора алюминиевой мишени в виде хлорида алюминия, что требует многократного повторения этой операции;- part of the aluminum ions precipitated from a solution of an aluminum target in the form of aluminum chloride, which requires repeated repetition of this operation;
- раствор, полученный после осаждения части ионов алюминия, очищают от примесей меди и железа сорбцией на анионообменной смоле.- the solution obtained after the precipitation of part of the aluminum ions is purified from copper and iron impurities by sorption on anion exchange resin.
Технический результат изобретения заключается в упрощении технологии выделения натрия-22.The technical result of the invention is to simplify the technology of the allocation of sodium-22.
Для достижения технического результата в способе получения натрия-22 из облученной протонами алюминиевой мишени, включающем растворение облученной алюминиевой мишени, осаждение части ионов алюминия и примесных тяжелых металлов из раствора алюминиевой мишени, сорбцию натрия-22 и остаточных ионов алюминия из полученного раствора на катионообменной смоле и десорбцию натрия-22 с катионообменной смолы, предлагается ионы алюминия и примесных тяжелых металлов осаждать из раствора алюминиевой мишени в виде гидрата окиси алюминия и гидратов окислов тяжелых металлов.To achieve a technical result in a method for producing sodium-22 from an aluminum target irradiated with protons, including dissolving an irradiated aluminum target, precipitating a portion of aluminum ions and impurity heavy metals from an aluminum target solution, sorption of sodium-22 and residual aluminum ions from the resulting solution on a cation exchange resin, and desorption of sodium-22 from a cation exchange resin, it is proposed that aluminum ions and heavy metal impurities be precipitated from a solution of an aluminum target in the form of aluminum oxide hydrate and ok heavy metal words.
В частных случаях применения способа предлагается:In particular cases of application of the method it is proposed:
- алюминиевую мишень растворять в концентрированной соляной кислоте;- dissolve the aluminum target in concentrated hydrochloric acid;
- полученный кислый раствор натрия-22 очищать от следов катионов на катионообменной смоле;- to clear the obtained acid solution of sodium-22 from traces of cations on a cation exchange resin;
- в качестве катионообменной смолы использовать Dowex 50w.- Use Dowex 50w as a cation exchange resin.
Сущность изобретения поясняется представленной на фиг.1 блок-схемой процесса получения раствора натрия-22.The invention is illustrated in FIG. 1 by a flowchart of a process for producing a sodium-22 solution.
На фигуре 1 приняты следующие обозначения: 1 - растворение облученной протонами алюминиевой мишени, 2 - упаривание раствора до минимального объема, 3 -осаждение части ионов алюминия и примесных тяжелых металлов в виде гидратов окислов, 4 - упаривание раствора натрия-22 и оставшегося алюминия с одновременным разложением избыточного карбоната аммония, 5 - корректировка кислотности раствора, 6 - очистка ионов натрия-22 от алюминия на катионообменной смоле (операции 5 и 6 повторяют дважды), 7 - очистка полученного кислого раствора натрия-22 от следов катионов сорбцией на катионообменной смоле.The following notation is used in FIG. 1: 1 — dissolution of an aluminum target irradiated with protons, 2 — evaporation of the solution to a minimum volume, 3 — precipitation of a part of aluminum ions and impurity heavy metals in the form of oxide hydrates, 4 — evaporation of a solution of sodium-22 and remaining aluminum with simultaneous decomposition of excess ammonium carbonate, 5 - adjustment of the acidity of the solution, 6 - purification of sodium-22 ions from aluminum on a cation exchange resin (operations 5 and 6 are repeated twice), 7 - purification of the obtained sodium-22 acid solution from traces of cat ion sorption on a cation exchange resin.
Способ применяют следующим образом.The method is used as follows.
Растворяют облученную протонами алюминиевую мишень в 3÷12 М растворе соляной кислоты с образованием раствора, содержащего ионы алюминия и натрия.Dissolve the proton-irradiated aluminum target in a 3 ÷ 12 M hydrochloric acid solution to form a solution containing aluminum and sodium ions.
Упаривают раствор алюминиевой мишени, содержащий ионы алюминия, натрия и примесных тяжелых металлов, до минимального объема.An aluminum target solution containing aluminum, sodium and impurity heavy metal ions is evaporated to a minimum volume.
Осаждают часть алюминия и примесных тяжелых металлов в виде гидратов окислов путем добавления к раствору 3÷4 кратного избытка карбоната аммония. Отфильтровывают осадок, промывают его 1÷2 М раствором карбоната аммония, промывной раствор объединяют с фильтратом.Part of the aluminum and impurity heavy metals are precipitated in the form of oxide hydrates by adding a 3–4 fold excess of ammonium carbonate to the solution. The precipitate is filtered off, washed with 1 ÷ 2 M ammonium carbonate solution, the washing solution is combined with the filtrate.
Упаривают полученный раствор, содержащий ионы натрия, оставшиеся ионы алюминия и избыточный карбонат аммония досуха, при этом карбонат аммония разлагается и улетучивается в виде газов.Evaporate the resulting solution containing sodium ions, the remaining aluminum ions and excess ammonium carbonate to dryness, while ammonium carbonate decomposes and evaporates in the form of gases.
Растворяют сухой остаток в 0,01÷0,06 М соляной кислоте. Пропускают полученный раствор через колонку с катионообменной смолой, при этом ионы алюминия и натрия сорбируются на колонке. Промывают катионообменную колонку дистиллированной водой до появления ионов натрия на выходе из колонки.The dry residue is dissolved in 0.01 ÷ 0.06 M hydrochloric acid. The resulting solution is passed through a cation exchange resin column, while aluminum and sodium ions are adsorbed on the column. The cation exchange column is washed with distilled water until sodium ions appear at the outlet of the column.
Десорбируют натрий с катионообменной колонки 0,1÷0,5 М раствором соляной кислоты. Полученный десорбат упаривают досуха.Sodium is desorbed from a cation exchange column with a 0.1 ÷ 0.5 M hydrochloric acid solution. The resulting desorbate is evaporated to dryness.
Растворяют сухой остаток в 0,01÷0,06 М соляной кислоте. Пропускают полученный раствор через вторую колонку с катионообменной смолой. Промывают колонку дистиллированной водой до появления ионов натрия на выходе из колонки.The dry residue is dissolved in 0.01 ÷ 0.06 M hydrochloric acid. Pass the resulting solution through a second column with a cation exchange resin. Wash the column with distilled water until sodium ions appear at the outlet of the column.
Десорбируют натрий с колонки 0,1÷0,5 М раствором соляной кислоты. Десорбат упаривают досуха.Sodium is stripped from the column with 0.1 ÷ 0.5 M hydrochloric acid solution. The desorbate is evaporated to dryness.
Сухой остаток растворяют в требуемом объеме соляной или азотной кислоты необходимой концентрации.The dry residue is dissolved in the required volume of hydrochloric or nitric acid of the required concentration.
Пример конкретного применения способа получения натрия-22.An example of a specific application of the method of producing sodium-22.
Растворяют облученную на ускорителе протонами алюминиевую мишень в 12 М растворе соляной кислоты с образованием раствора, содержащего ионы алюминия и натрия.The aluminum target irradiated with protons is dissolved in a 12 M hydrochloric acid solution to form a solution containing aluminum and sodium ions.
Упаривают полученный раствор, содержащий ионы алюминия, натрия-22 и примесных тяжелых металлов до минимального объема.Evaporate the resulting solution containing aluminum ions, sodium-22 and impurity heavy metals to a minimum volume.
Осаждают часть ионов алюминия и примесных тяжелых металлов в виде гидратов окислов путем добавления к раствору 3, 5-кратного избытка карбоната аммония. Отфильтровывают осадок гидрата окиси алюминия. Промывают осадок гидрата окиси алюминия 1,5 М раствором карбоната аммония, при этом промывной раствор объединяют с фильтратом.Part of the aluminum ions and impurity heavy metals are precipitated in the form of oxide hydrates by adding a 3.5-fold excess of ammonium carbonate to the solution. The precipitate of alumina hydrate is filtered off. The precipitate of alumina hydrate is washed with a 1.5 M solution of ammonium carbonate, and the wash solution is combined with the filtrate.
Упаривают полученный раствор, содержащий ионы натрия, оставшиеся ионы алюминия и избыточный карбонат аммония, досуха, при этом карбонат аммония разлагается и улетучивается в виде газов.Evaporate the resulting solution containing sodium ions, the remaining aluminum ions and excess ammonium carbonate to dryness, while the ammonium carbonate decomposes and evaporates in the form of gases.
Растворяют сухой остаток в 0,01 М растворе соляной кислоты. Пропускают полученный раствор через колонку с катионообменной смолой Dowex 50w.Dissolve the dry residue in a 0.01 M hydrochloric acid solution. Pass the resulting solution through a Dowex 50w cation exchange resin column.
Промывают колонку дистиллированной водой до появления ионов натрия на выходе из колонки. Десорбируют натрий с катионообменной колонки 0,2 М раствором соляной кислоты. Полученный десорбат упаривают досуха.Wash the column with distilled water until sodium ions appear at the outlet of the column. Sodium is stripped from the cation exchange column with a 0.2 M hydrochloric acid solution. The resulting desorbate is evaporated to dryness.
Растворяют сухой остаток в 0,01 М растворе соляной кислоты. Пропускают полученный раствор через вторую колонку с катион обменной смолой Dowex 50w. Промывают колонку дистиллированной водой до появления ионов натрия на выходе из колонки. Десорбируют натрий-22 с катионообменной колонки 0,2 М раствором соляной кислоты. Десорбат упаривают досуха.Dissolve the dry residue in a 0.01 M hydrochloric acid solution. Pass the resulting solution through a second column with a Dowex 50w cation exchange resin. Wash the column with distilled water until sodium ions appear at the outlet of the column. Sodium-22 is stripped from the cation exchange column with a 0.2 M hydrochloric acid solution. The desorbate is evaporated to dryness.
Сухой остаток растворяют в требуемом объеме соляной или азотной кислоты необходимой концентрации. Полученный раствор является готовым раствором натрия-22.The dry residue is dissolved in the required volume of hydrochloric or nitric acid of the required concentration. The resulting solution is a finished solution of sodium-22.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012108022/07A RU2489761C1 (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Method of producing sodium-22 from proton-irradiated aluminium target |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012108022/07A RU2489761C1 (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Method of producing sodium-22 from proton-irradiated aluminium target |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2489761C1 true RU2489761C1 (en) | 2013-08-10 |
Family
ID=49159612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012108022/07A RU2489761C1 (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Method of producing sodium-22 from proton-irradiated aluminium target |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2489761C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU212529A1 (en) * | О. С. Игнатьев, Н. Б. Воскобойников, В. И. Ткачев, Э. П. Локшин, В. В. Лештаев , О. Г. Громов | METHOD FOR PRODUCING ALKALINE METALS AND SILICON FROM ALYUMOSILICATES OF ALKALINE METALS | ||
SU89841A1 (en) * | 1950-04-17 | 1950-11-30 | Н.М. Николайшвили | The method of obtaining metallic sodium and potassium |
US4894208A (en) * | 1988-07-14 | 1990-01-16 | The University Of Michigan | System for separating radioactive NA from Al |
US5482687A (en) * | 1995-01-31 | 1996-01-09 | The Regents Of The University Of California | Separation of sodium-22 from irradiated targets |
US5487880A (en) * | 1993-11-30 | 1996-01-30 | The Regents Of The University Of California Office Of Technology Transfer | Production of sodium-22 from proton irradiated aluminum |
-
2012
- 2012-03-05 RU RU2012108022/07A patent/RU2489761C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU212529A1 (en) * | О. С. Игнатьев, Н. Б. Воскобойников, В. И. Ткачев, Э. П. Локшин, В. В. Лештаев , О. Г. Громов | METHOD FOR PRODUCING ALKALINE METALS AND SILICON FROM ALYUMOSILICATES OF ALKALINE METALS | ||
SU89841A1 (en) * | 1950-04-17 | 1950-11-30 | Н.М. Николайшвили | The method of obtaining metallic sodium and potassium |
US4894208A (en) * | 1988-07-14 | 1990-01-16 | The University Of Michigan | System for separating radioactive NA from Al |
US5487880A (en) * | 1993-11-30 | 1996-01-30 | The Regents Of The University Of California Office Of Technology Transfer | Production of sodium-22 from proton irradiated aluminum |
US5482687A (en) * | 1995-01-31 | 1996-01-09 | The Regents Of The University Of California | Separation of sodium-22 from irradiated targets |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Xiang et al. | Extraction of lithium from salt lake brine containing borate anion and high concentration of magnesium | |
Zarrougui et al. | Highly efficient extraction and selective separation of uranium (VI) from transition metals using new class of undiluted ionic liquids based on H-phosphonate anions | |
Kikuchi et al. | Extraction of rare earth ions from Nd-Fe-B magnet wastes with TBP in tricaprylmethylammonium nitrate | |
Ooi et al. | Recovery of lithium from salt-brine eluates by direct crystallization as lithium sulfate | |
CN103805794B (en) | Recovery method for extracting gallium from aluminum oxide coarse-fine liquid by using acid-process fly ash | |
DK179144B1 (en) | A novel alumina and carbonate production method from aluminium rich materials with integrated CO2 utilization | |
BRPI1009523B1 (en) | METHOD FOR THE PURIFICATION OF LITHIUM BICARBONATE. | |
CN105384195A (en) | Method for recovering rhenium from molybdenum smelting waste acid | |
CN102417194A (en) | Method for deeply removing magnesium through chelating resin for extracting lithium from salt lake brine | |
WO2016011396A1 (en) | Ligand-assisted chromatography for metal ion separation | |
Rychkov et al. | Selective ion exchange recovery of rare earth elements from uranium mining solutions | |
CN105420495A (en) | Uranium separation method during gallium treatment in aluminum oxide production through Bayer process | |
CA3029432C (en) | Recycling of nuclear liquid waste with boron control | |
RU2489761C1 (en) | Method of producing sodium-22 from proton-irradiated aluminium target | |
RU2751948C1 (en) | Method for processing hydromineral lithium-containing raw materials | |
EP2989222A1 (en) | A method for concentrating rare-earth metals in phosphogypsum | |
Sekimoto et al. | Extraction of lithium from salt lake brine with tributyl phosphate and an ionic liquid | |
WO2018035573A1 (en) | Desalination process | |
RU2479651C1 (en) | Method for extraction and separation of platinum and rhodium in sulphate solutions | |
Khamizov et al. | On the possibility of separation of ammonium bisulfate into sulfate and acid in the cyclic salt-type processing of alumina-containing raw materials | |
JP4069291B2 (en) | Method for separating metal ions from metal complex solution | |
JP7124685B2 (en) | Zirconium refining method and zirconium refining apparatus | |
RU2441687C2 (en) | Preparation process based on radium-224 | |
RU2633677C1 (en) | Method for processing solutions after carbonate processing of tungsten ores | |
Onghena et al. | Selective recovery of scandium (III) from bauxite residue leachates by solvent extraction with a carboxyl-functionalised ionic liquid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20160315 |