RU97101081A

RU97101081A - Непрерывное стационарное хроматографическое разделение изотопов гадолиния

Info

Publication number: RU97101081A
Application number: RU97101081/25A
Authority: RU
Inventors: С.Снайдер Томас; Х.Петерсон Стивен; П.Найяк Умеш
Original assignee: Вестингхауз Электрик Корпорейшн
Priority date: 1994-06-23
Filing date: 1995-06-16
Publication date: 1999-02-20

Claims

1. Хроматографический ионообменный способ для разделения каждого из изотопов гадолиния, чтобы произвести в значительной степени чистые фракции каждого из изотопов гадолиния, отличающийся тем, что (а) подают раствор фазы загрузки ионов гадолиния к непрерывной стабилизированной хроматографии, использующей ионообменную смолу в качестве неподвижной фазы и вымывающий раствор в качестве подвижной фазы, и осуществляют (б) одновременный сбор отдельного изотопа для каждого из изотопов, находящихся в фазе загрузки.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что непрерывная стабилизированная хроматография функционирует в непрерывном кольцеобразном хроматографе.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что неподвижная фаза является катионообменной смолой.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что подвижная фаза является кислотой элюента, отобранной из группы, состоящей из азотной кислоты, серной кислоты, соляной кислоты, масляных кислот, фосфорных кислот, щавелевой кислоты, лимонной кислоты и кислотных галидов.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что подвижная фаза является азотной кислотой.

6. Способ по п. 2, отличающийся тем, что неподвижная фаза содержит шарики ионообменной смолы, имеющие средний размер частицы приблизительно 0,1 -10,0 мкм и монодисперсное разделение размера частицы.

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что смоляные шарики имеют обменную способность между 0,01 - 0,5 миллиэквивалентов для ионов гадолиния.

8. Способ по п. 2, отличающийся тем, что коэффициент разделения хроматографической колонны в упомянутом непрерывном кольцеобразном хроматографе для теоретического шага, имеющего высоту 25 см, для разделения Gd¹⁵⁵ и Gd¹⁵⁷ составляет по крайней мере 1,05.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют (а) сбор одновременно хотя бы двух фракций продукта гадолиния, одной обогащенной в отношении изотопа Gd¹⁵⁵, и другой, обогащенной в отношении изотопа Gd¹⁵⁷, и (б) соединение по крайней мере двух фракций продукта гадолиния, имеющих увеличенное сечение захвата тепловых нейтронов.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют (а) загрузку неподвижной фазы в периферийное кольцеобразное пространство непрерывного кольцеобразного хроматографа, имеющего эффективную высоту колонны, достаточную, чтобы разложить каждый из упомянутых изотопов гадолиния на отчетливую фракцию продукта, имеющую достаточную чистоту, при этом неподвижная фаза содержит ионообменную смолу, имеющую монодисперсное распределение частиц, по существу, сферических шариков смолы; (б) подготовку водного раствора загрузки ионов гадолиния из смеси изотопов гадолиния; (в) подготовку раствора элюента, способного вытеснить ионы гадолиния из ионообменной смолы; (г) вращение кольцеобразного пространства непрерывного кольцеобразного хроматографа; (д) заливание водного раствора загрузки, содержащего ионы гадолиния, на верх кольцеобразного пространства так, что раствор загрузки проникает не менее чем на 5% эффективной высоты колонны неподвижной фазы перед тем, как начинается вымывание; (е) заливание упомянутого раствора элюента на верх кольцеобразного пространства, чтобы заставить каждый из изотопов гадолиния в упомянутом растворе загрузки передвигаться в низ кольцеобразного пространства с различными скоростями; (ж) сбор выделенной фракции продукта в отдельные каналы продукта, находящиеся на дне непрерывного кольцеобразного хроматографа, причем упомянутые фракции продукта, соответствующие каждому из изотопов с высоким тепловым сечением, присутствуют в растворе загрузки после вымывания всех изотопов гадолиния, присутствующих в растворе загрузки; (з) непрерывно повторяющиеся шаги от (д) до (ж), чтобы произвести коммерчески полезные количества изотопов гадолиния с высоким сечением захвата тепловых нейтронов.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что шаг сбора (ж) включает по крайней мере два отдельных канала продукта для сбора по крайней мере изотопов Gd¹⁵⁵ и Gd¹⁵⁷, имеющих высокие сечения захвата тепловых нейтронов.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что осуществляют (и) соединение фракций продукта изотопов Gd¹⁵⁵ и Gd¹⁵⁷, чтобы получить обогащенный продукт гадолиния с сечением захвата тепловых нейтронов.