TWI675380B - 在核反應器之冷卻系統中金屬表面之去污方法 - Google Patents

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Abstract

在核反應器的冷卻系統中替金屬表面去污的方法包含進行複數個處理循環，且每一處理循環包含：氧化步驟，其中使金屬表面上包括放射性同位素的金屬氧化物接觸高錳酸鹽氧化劑水溶液；在氧化步驟後為去污步驟，其中使金屬氧化物接觸有機酸水溶液，有機酸選自由草酸、甲酸、檸檬酸、酒石酸、吡啶甲酸、葡糖酸、乙醛酸和上述混合物所組成的群組，致使至少部分金屬氧化物與放射性同位素溶解；及清洗步驟，其中至少將放射性同位素固定於離子交換樹脂；其中氧化步驟包含在相同或不同處理循環中，相繼進行至少一酸性氧化步驟和至少一鹼性氧化步驟；及其中複數個處理循環包含至少一包括高溫氧化步驟的處理循環，其中高錳酸鹽氧化劑溶液保持在至少100℃，其中至少一反應器冷卻劑泵用於循環及加熱主環路內的氧化溶液，餘熱移除系統用於控制在高溫氧化步驟期間的氧化劑溶液溫度。

Description

在核反應器之冷卻系統中金屬表面之去污方法
本發明係關於在核反應器的冷卻系統中替塗覆氧化層及包括放射性核種的金屬表面去污的方法，且特別係關於在壓水反應器的冷卻系統中金屬表面的去污方法。
在許多類型的核反應器中，水用作冷卻劑以自反應器爐心轉移能量而發電。例如，在壓水反應器(PWR)中，水循環通過反應器爐心和包含一或更多反應器冷卻劑泵與一或更多蒸汽產生器的主環路系統。在蒸汽產生器中，熱從主冷卻劑轉移到次水環路而形成蒸汽，然後運轉渦輪發電機。在沸水反應器(BWR)中，主環路中的水處於較低壓力形成蒸汽情況，並直接從主系統傳遞至渦輪而發電。
反應器冷卻系統的配管通常由不銹鋼和多少一些鈷(Co)合金製成。PWR的主環路內的主表面和蒸汽產生器管由鎳(Ni)合金製成，例如InconelTM或Incoloy 800。核反應器在溫度高於280℃的操作條件下，金屬離子將自配管合金溶出並溶解及傳送到冷卻劑。操作期間通過反應器爐心時，部分金屬離子遭活化 而形成放射性同位素。在反應器操作期間，金屬離子和放射性同位素將如同氧化層沉積在反應器冷卻系統內的金屬表面。
視用於部件或系統的合金類型而定，形成氧化層含有具二價與三價鐵混合氧化鐵和其他金屬氧化物物種，包括鉻(III)和鎳(II)尖晶石。尤其是，形成於蒸汽產生器管的金屬表面的氧化沉積物具有高鉻(III)或Ni(II)含量，以致變得非常耐久且難以自金屬表面移除。
由於反應器操作期間併入放射性物質，不時需移除氧化層。在長期操作期間，諸如Co-60、Co-58、Cr-51、Mn-54等放射性同位素將沉積並積聚在反應器冷卻系統的內表面。此會導致表面活性或反應器冷卻系統的部件劑量率增加。根據ALARA原則(低至合理可達值)，在對冷卻系統進行檢查、維護、維修及拆卸程序前，往往需移除放射性物質，以減少人員輻射暴露量。
許多程序據稱為自核反應器中冷卻系統的金屬表面移除含放射性同位素的氧化層。商業上成功的方法包含用氧化劑處理氧化層的步驟，例如高錳酸鹽，以將Cr(III)轉化成Cr(VI)，隨後在酸性條件下，使用有機酸溶液讓氧化層溶解，例如草酸。有機酸另用於降低先前氧化步驟的氧化劑過量可能，及減少溶解Cr(VI)在去污溶液中變成Cr(III)。可添加附加還原劑，以移除氧化劑及將Cr(VI)轉化成Cr(III)。接著使之通過離 子交換器，以自溶液移除源自氧化層及溶於去污溶液的金屬離子和活化放射性核種，例如Fe(II)、Fe(III)、Ni(II)、Co(II)和Cr(III)。在去污步驟後，溶液中的有機酸由光催化氧化分解而形成二氧化碳和水。
通常，會進行複數個包含氧化步驟與氧化層移除或去污步驟的處理循環，以達到合宜降低金屬表面活性的目的。表面活性降低及/或與表面活性降低相關的劑量減少稱作「去污因子」。去污因子計算為把去污處理前的表面活性(單位：貝克/平方公方(Bq/cm2))除以去污處理後的表面活性(單位：Bq/cm2)、或把去污處理前的劑量率除以去污處理後的劑量率。
再者，包括輔助系統的整個反應器冷卻系統或可利用如閥門從其餘系統分離的部分系統可經去污處理，或者個別部件可放在單獨容器處理以移除形成於上的氧化層，例如主冷卻劑泵。
EP 2 564 394揭示核電廠的部件或系統的去污製程，例如壓水反應器(PWR)。方法包含數個處理循環，其中每一循環包括氧化步驟，其中形成於金屬表面的氧化層用含氧化劑的水溶液處理，然後為去污步驟，其中氧化層用有機酸水溶液處理。至少一氧化步驟在酸性溶液中進行，且至少一氧化步驟在鹼性溶液中進行。該文件主張令氧化劑溶液的pH值從酸性變成鹼性或從鹼性變成酸性將可提高整體去污因子。
然發現上述去污處理仍需進行複數個(>5)處理循環，才能達成令人滿意的劑量減少或活性去除結果，因此會產生大量隨之製造的放射性廢料。
因此，本發明的目的為提供更有效的去污製程，以減少處理循環次數及盡量減少去污處理產生的放射性廢料量。
根據本發明，上述目的可利用在核反應器的冷卻系統中金屬表面的去污方法解決，其中金屬表面塗覆包括放射性同位素的金屬氧化物，其中冷卻系統包含一或更多主環路和餘熱移除系統，主環路包括反應器冷卻劑泵，方法包含進行複數個處理循環，且每一處理循環包含：a)氧化步驟，其中使包括放射性同位素的金屬氧化物接觸高錳酸鹽氧化劑水溶液；b)去污步驟，其中使歷經氧化步驟的金屬氧化物接觸有機酸水溶液，有機酸選自由草酸、甲酸、檸檬酸、酒石酸、吡啶甲酸、葡糖酸、乙醛酸和上述混合物所組成的群組，致使至少部分金屬氧化物與放射性同位素溶解；及c)清洗步驟，其中至少將放射性同位素固定於離子交換樹脂； 其中氧化步驟包含在相同或不同處理循環中，相繼進行至少一酸性氧化步驟和至少一鹼性氧化步驟，及其中複數個處理循環包含至少一包括高溫氧化步驟的處理循環，其中氧化劑溶液保持在至少100℃，其中至少一反應器冷卻劑泵用於循環及加熱主環路內的氧化溶液，餘熱移除系統用於控制在高溫氧化步驟期間的氧化劑溶液溫度。
本發明人發現，相較於EP 2 564 394的製程，若至少一氧化步驟係在至少100℃的高溫下進行，較佳為高於100℃至150℃，則去污因子將顯著提高。故處理循環次數、整體應用時間和最重要的產生放射性廢料都可有效減少。是以此方法得有效節省成本，特別係用於全系統去污時。
因目前存有外部去污裝備的技術限制，在最先進去污製程的氧化步驟期間採取高溫並不可行，去污裝備為去污處理所需。
利用高溫氧化步驟，以超過100℃的氧化劑水溶液來顯著提高去污因子係意想不到的，因為氧化步驟通常係擴散控制製程，使用上述高錳酸鹽類做為氧化劑時，更會受到氧化表面上形成半固體二氧化錳層的限制。
高溫氧化處理效率提升幅度遠遠超出從建立理論模型所示溫度上升所預期的化學動力學影響，例如 阿瑞尼士(Arrhenius)方程式。化學去污應用中的氧化步驟乃達成高去污因子的關鍵步驟，且深受擴散製程影響。該等製程成為各處理循環期間氧化處理進行的限制因子。提高溫度使氧化劑擴散通過氧化層不僅會影響氧化處理影響及轉化氧化物的速度，還會影響總氧化層深度，此受各氧化處理影響。促使氧化劑滲入氧化層可減少所需處理循環，此不僅可縮短應用時間，還可減少化學品消耗量，故可減少製程產生的放射性廢料量，此將以化學機制說明於後。
在氧化處理期間，存於冷卻系統表面的氧化層的金屬非均勻氧化及溶解。鉻(III)轉化成可溶性鉻酸鹽(Cr(VI))，並溶於氧化劑溶液。此外，在酸性條件下氧化時，一定量的鎳(II)因反應機制而溶解，此未必涉及鎳的氧化態改變。
藉由分析氧化劑溶液可證實Cr(VI)和Ni(II)在氧化步驟期間溶解。在鹼性與酸性氧化步驟中均可測得溶液中的鉻(VI)量增加，相對於釋出鉻量，在酸性氧化步驟中可測得溶液中的鎳量增加。
再者，依Fe(II)存在的鐵亦會氧化成Fe(III)，但在氧化步驟期間幾乎不溶解。此亦可藉由分析氧化劑溶液證實。
因此，經氧化處理的金屬氧化物結構可選擇性溶解。一些組分仍留在金屬表面，其餘則留在結構及傳遞至氧化劑溶液而於金屬氧化物結構中留下空位。留 在金屬表面的氧化物結構故可比喻視為一種海綿。曾很密實的尖晶石氧化物結構變得較不緻密且更多孔。
氧化物結構變化進一步受鐵(II)的氧化態轉化成更大量的鐵(III)影響。
形成及擴大氧化物結構的孔隙在氧化步驟期間係連續過程。因此在氧化步驟期間，氧化劑會滲入剩餘氧化物結構越來越深，進而溶解額外的鉻和鎳。
然孔隙越深，溶解物種越久及到氧化物結構外的液體，也更難使新鮮氧化劑溶液接觸未處理金屬氧化物表面。
此外，高錳酸鹽氧化劑的還原產物將以水合氧化錳與氫氧化物形式積聚在處理氧化物表面上。此層亦限制新鮮氧化劑在氧化物結構與氧化劑溶液間質傳及交換。
上述因子皆會影響鉻和鎳的溶解率，以致減慢氧化步驟的總反應速率。由於Cr(VI)如同鉻酸在水中的溶解度幾乎無限，故可排除鉻濃度為影響反應速率的因子。
本發明人現發現，藉由提高溫度，可更有效使氧化劑擴散通過氧化物結構中的孔隙，進而增加各處理循環時能移除的氧化層厚度，故可減少完全移除金屬表面的氧化物結構所需總循環次數。
最先進的去污製程通常結合外部去污裝備應用，以達成去污目標。處理溫度保持低於水的沸點，是 以不需使用更複雜昂貴的耐壓部件來設計及安裝外部去污裝備。目前尚無外部去污裝備能在這些條件下操作。
根據本發明，若最先進的外部去污裝備用於去污處理，則可在高溫氧化步驟期間自冷卻系統分離，其中氧化劑溶液經加熱及保持在低於100℃，氧化溶液僅藉由廠內系統操作循環，例如包括一或更多反應器冷卻劑泵的主環路系統、餘熱移除系統和其他可能輔助系統，例如化學品體積控制系統。利用主環路或迴路的反應器冷卻劑泵的廢熱加熱氧化劑溶液，可使處理溫度達至少100℃或以上。溫度控制由餘熱移除系統操作達成。
在使氧化劑溶液溫度上升達至少100℃的目標值前，用於進行氧化步驟的化學品可利用外部去污裝備或電廠內部系統注入冷卻系統，例如共同化學品注入系統。
氧化處理時間不一定要預定，但可依據溶液的不同參數分析監測，動態調整，例如金屬輸出演變、氧化劑濃度、pH、導電率、ORP等。利用廠內化學品取樣系統很容易取得分析溶液所需樣品。
儘管只進行一次包含高溫氧化步驟的處理循環可能已足夠，但本發明亦包含利用高溫氧化，以100℃或以上進行超過一次或甚至所有處理循環。
較佳地，在高溫氧化步驟期間，氧化劑溶液保持在大於1巴的壓力。
然本發明的構造及操作方法和附加目的與優點在配合參閱以下特定實施例說明和附圖後，將變得更清楚易懂。
10、12‧‧‧主環路
14‧‧‧加壓容器
16、18‧‧‧蒸汽產生器
20、22‧‧‧冷卻劑泵
24、26‧‧‧RHR系統
28‧‧‧CVCS
30‧‧‧清洗系統
32‧‧‧去污裝備環路
34‧‧‧UV反應器
第1圖係本發明的去污系統示意圖；第2圖圖示根據本發明，去污因子提高曲線圖；及第3圖圖示低溫製程與高溫製程的去污因子比較圖。
根據本發明的方法，可自核反應器的冷卻系統中的金屬表面有效移除含放射性同位素的氧化層。反應器冷卻系統據悉包含在反應器操作期間所有接觸主冷卻劑的系統和部件，包括主環路或迴路，包括反應器壓力容器、反應器冷卻劑泵與蒸汽產生器，及輔助系統，例如餘熱移除系統、化學品體積控制系統和反應器水清洗系統，但不以此為限。
參照第1圖所示實施例，壓水反應器的反應器冷卻系統包含至少二主環路10、12，用以使主冷卻劑循環通過反應器壓力容器14和蒸汽產生器16、18。主冷卻劑利用反應器冷卻劑泵20、22循環。
包括RHR系統泵(未圖示)的餘熱移除(RHR)系統24、26耦接主環路10、12。冷卻系統進一步包含化學品體積控制系統(CVCS)28和反應器水 清洗系統30，系統28、30連接主環路10、12，並在反應器發電操作期間接觸主冷卻劑。
外部去污裝備環路32連接至少一主環路10、12及/或RHR系統24、26。去污環路32較佳為模組設計，且包含UV反應器34和至少一循環泵、加熱器、離子交換柱、濾器、取樣模組、監測系統、自動化及遠端控制和化學品注入裝備(未圖示)。外部去污裝備環路32可連接至冷卻系統不同位置的不同部件，其中一例為連接兩個不同RHR系統，此如第1圖所示。UV反應器34用於使去污化學品UV分解，取樣裝置用於處理循環時的製程控制，去污步驟期間可進行機械過濾。
熟諳此技術者當理解，第1圖所示反應器設計可有所不同，本發明不限於此。
本發明的方法適合全系統去污，其中遭污染金屬氧化物層自反應器冷卻系統在反應器操作期間接觸主冷卻劑的所有表面移除。通常，全系統去污涉及遭一定程度污染的所有主迴路零件和RHR系統、化學品體積控制系統與其他可能系統。
本發明的去污方法特別有利於壓水反應器(PWR)中的冷卻系統去污，較佳為包含蒸汽產生器配管的PWR，配管具有鎳合金金屬表面，例如InconelTM 600、InconelTM 690或IncoloyTM 800。
為自反應器冷卻系統中的金屬表面移除遭放射性同位素污染的金屬氧化物，去污方法包含進行複數 個處理循環，其中每一處理循環包含氧化步驟，其中包括放射性同位素的金屬氧化物接觸高錳酸鹽氧化劑水溶液。氧化步驟乃進行以將存於金屬氧化物層的不溶性鉻(III)氧化成可溶性鉻(VI)。
為進行氧化步驟，乃用包含高錳酸鹽氧化劑的水溶液填充冷卻系統的待去污部件，及使氧化劑水溶液循環通過冷卻系統。氧化劑溶液可由反應器CVC系統28或外部去污裝備環路32引入冷卻系統。
較佳地，氧化劑選自由HMnO4、HMnO4/HNO3、KMnO4/HNO3、KMnO4/KOH與、KMnO4/NaOH或其他金屬高錳酸鹽及/或金屬氫氧化物所組成的群組。該等氧化劑能將鉻(III)氧化成鉻(VI)。
經如數小時的滯留時間後，更換或處理氧化劑溶液，使之得用於後續去污步驟。較佳地，當測定鉻(VI)濃度不再增加時，便終止氧化步驟。
在氧化步驟後，進行去污步驟，其中金屬氧化物層接觸有機酸水溶液，有機酸選自由草酸、甲酸、檸檬酸、酒石酸、吡啶甲酸、葡糖酸、乙醛酸及/或上述混合物所組成的群組，使至少部分的金屬氧化物與放射性同位素溶解，從而形成含放射性同位素與源自金屬氧化物的金屬離子的去污溶液。用適當過量的有機酸來中和仍存於氧化步驟溶液的氧化劑殘餘物。
較佳地，有機酸係草酸。
一測定去污溶液的活性不再提高，即終止去污步驟。
在去污步驟後的清洗步驟中，自溶液移除從氧化層溶出及溶於去污溶液的金屬離子和放射性同位素，並固定於離子交換樹脂。
較佳地，清洗步驟包括利用光催化氧化分解有機酸，同時把去污溶液傳送通過離子交換柱。光催化氧化有機酸較佳包含使有機酸接觸UV輻射的步驟，藉以使有機酸反應而形成二氧化碳和水。
根據本發明的方法，複數個處理循環較佳包含至少一包含酸性氧化步驟的處理循環和包含鹼性氧化步驟的另一處理循環。在酸性氧化步驟中，氧化劑水溶液的pH值控制成小於約6，較佳為小於約4，更佳為3或以下。在鹼性氧化步驟中，氧化劑水溶液的pH值控制成至少8，較佳為至少10。
處理循環順序並無特殊限制。即，包含酸性氧化步驟的處理循環可在包含鹼性氧化步驟的處理循環之後進行，反之亦可。再者，一些後續處理循環可各自採用酸性或鹼性氧化步驟，而不改變酸性或鹼性，然後一或更多後續處理循環再採用酸性或鹼性氧化步驟的另一者。
較佳地，在包含酸性氧化步驟的處理循環與包含鹼性氧化步驟的處理循環間有至少一次改變。改變 酸性氧化步驟與鹼性氧化步驟的影響在於去污因子較前一循環的去污因子高。
亦可在同一處理循環中改變酸性氧化步驟與鹼性氧化步驟。若在單一處理循環中改變pH，例如用酸性溶液取代含氧化劑的鹼性溶液，或將鹼性氧化劑溶液原位轉化成酸性溶液，以在鹼性溶液中進行氧化步驟後，在酸性溶液中進行氧化步驟，反之亦可，相較於在不改變pH情況下進行複數個氧化步驟的處理循環，亦可提高去污因子。
然較佳為進行在酸性溶液中包括氧化步驟的處理循環和在鹼性溶液中包括氧化步驟的後續處理循環，反之亦可。
在一或更多氧化步驟中，氧化劑溶液的溫度可為60℃至95℃。
根據本發明的方法，複數個處理循環的至少一者包含高溫氧化步驟，其中氧化劑溶液經加熱及保持在至少100℃，較佳為至少120℃，溫度更佳為120℃至150℃。
在一實施例中，高溫氧化步驟係酸性氧化步驟，其中高錳酸鹽氧化劑水溶液的pH值為小於約6，較佳為小於約4，更佳為3或以下。
在其他實施例中，高溫氧化步驟係鹼性氧化步驟，其中高錳酸鹽氧化劑水溶液的pH值控制成至少 8，較佳為至少10，或者酸性氧化步驟和鹼性氧化步驟均施行做為高溫氧化步驟。
更佳地，複數個處理循環中超過一個處理循環包含高溫氧化步驟，最佳地，所有處理循環包含高溫氧化步驟。
為進行高溫氧化步驟，乃自冷卻系統分離外部去污環路32，及操作RHR系統24、26的至少一泵及/或主環路10、12中的反應器冷卻劑泵20、22，使氧化劑溶液循環通過冷卻系統。
反應器冷卻劑泵產生的廢熱用於加熱氧化劑溶液達至少100℃或以上的預定處理溫度。RHR系統24、26操作以控制及使氧化劑溶液的處理溫度保持在預定值。故僅操作電廠系統裝備，便很容易將高溫氧化步驟的處理溫度控制在120℃至150℃，又不會引起任何安全問題。
終止高溫氧化步驟後，冷卻氧化劑溶液，外部去污裝備環路32(重新)連接至反應器冷卻系統。接著開始去污步驟，以減少過量氧化劑，及使氧化層溶於有機酸溶液，如上所述，藉此可形成含放射性同位素與源自金屬表面的金屬氧化物層的金屬離子的去污溶液。或者，可利用CVCS系統28，將有機酸溶液饋送到冷卻系統。
至少將放射性同位素、較佳和其他金屬離子固定於離子交換器(未圖示)，以完成處理循環。
以下實驗室實例進一步說明本發明，但並無限定之意。
實例1
在此實驗中，使用壓水核反應器的蒸汽產生器的遭污染管段。各段縱向切割以提供尺寸為4×3.5公分(cm)、表面積為14cm2的兩個樣品。配管與樣品由InconelTM 600組成。樣品的初始表面活性為2.7×103Bq/cm2。
把樣品放入個別容器，並經總計10次處理循環，包括交替酸性與鹼性氧化步驟。酸性氧化劑溶液係高錳酸(HMnO4)水溶液，濃度為0.15克/公升(g/l)，pH為小於3。鹼性氧化劑溶液係0.2g/l的高錳酸鉀與0.2g/l的氫氧化鈉水溶液。樣品留在氧化劑溶液中約17小時，並予以攪拌。
在各氧化步驟後，把樣品放到備於去離子水、濃度為1g/l的草酸溶液。在95℃下，樣品留在有機酸溶液中約5小時。
前七次處理循環的氧化步驟係在95℃下進行。為測定高溫氧化影響，其中氧化劑溶液經加熱達超過溶液沸點的溫度，其一樣品經包含仍為95℃氧化步驟的處理循環，然後在高壓釜中經兩次包含125℃高溫氧化的處理循環，另一樣品則經三次包含125℃高溫氧化的處理循環。
下表1列出在氧化步驟期間使用不同溫度條件的樣品測試結果。
比較第8次處理循環的去污因子後清楚可見高溫氧化步驟的影響。相較於在低於氧化劑溶液沸點下 進行氧化步驟，此循環採用高溫氧化步驟所移除的表面活性量為約兩倍。
對二樣品施以高溫氧化步驟進行第9次和第10次處理循環，以證實樣品2與樣品1的結果。明顯可見二樣品的去污因子提高。
實例1的結果亦繪於第2圖，第2圖圖示樣品1和樣品2經各處理循環後的去污因子變化。
實例2
進行類似實驗，以顯示包含高溫氧化步驟的處理循環相對處理循環次數減少的效率。實例1所述二樣品在如實例1所示相同條件下經總計三次處理循環，除了所有處理循環皆利用高溫氧化步驟進行。另外，樣品1經包含鹼性氧化步驟的第一次處理循環，然後為兩次各自包含酸性氧化步驟的處理循環。樣品2經採用交替鹼性與酸性氧化步驟的處理循環，其中先經包含在鹼性條件下使金屬氧化物氧化的處理循環，接著為包含酸性氧化步驟的處理循環，隨後為包含鹼性氧化步驟的處理循環。
此實驗結果列於下表2。
比較實例2的樣品2與實例1的樣品2的測試結果，二者均採用交替鹼性與酸性氧化條件，以證明高溫氧化效率。採用高溫氧化的實例2僅經三次處理循環後便產生5.7的整體去污因子。實例1的樣品2採用低於100℃的低溫氧化條件，則需約5-6次處理循環才達到可比結果。以上實例1、2的比較結果亦繪於第3圖。
測試結果顯示，根據本發明利用高溫氧化步驟可使全系統去污所需處理循環次數減半。粗略計算表示，消除一次處理循環，每立方公尺系統體積便可減少2公升至38公升的離子交換樹脂廢料。視反應器設計而定，總體系統體積可為120至800立方公尺(m3)。想當然耳，處理循環次數減少將降低製程成本及減少放射性廢料量。
雖然本發明在此係以表面去污方法為例說明，但並不擬限於所述細節，因為在不脫離後附申請專利範圍的保護範圍內，當可作各種修飾與結構改變。

Claims (15)

  1. 一種在一核反應器的一冷卻系統中替一金屬表面去污的方法，其中該金屬表面塗覆包括一放射性同位素的金屬氧化物，其中該冷卻系統包含一或更多主環路和一餘熱移除系統，該一或更多主環路包括至少一反應器冷卻劑泵，該方法包含進行複數個處理循環，且每一處理循環包含：a)一氧化步驟，其中使包括該放射性同位素的該金屬氧化物接觸一高錳酸鹽氧化劑水溶液；b)一去污步驟，其中使歷經該氧化步驟的該金屬氧化物接觸一有機酸水溶液，該有機酸選自由草酸、甲酸、檸檬酸、酒石酸、吡啶甲酸、葡糖酸、乙醛酸和上述混合物所組成的群組，致使至少部分的該金屬氧化物與該放射性同位素溶解；及c)一清洗步驟，其中至少將該放射性同位素固定於一離子交換樹脂；其中該氧化步驟包含在相同或不同處理循環中，相繼進行至少一酸性氧化步驟和至少一鹼性氧化步驟，及其中該複數個處理循環包含至少一包括一高溫氧化步驟的處理循環，其中該高錳酸鹽氧化劑溶液保 持在至少100℃，其中該至少一反應器冷卻劑泵用於循環及加熱該主環路內的一氧化溶液，該餘熱移除系統用於控制在該高溫氧化步驟期間的該氧化劑溶液溫度。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該高錳酸鹽氧化劑選自由HMnO4、HMnO4/HNO3、KMnO4/HNO3、KMnO4/KOH和KMnO4/NaOH所組成的群組。
  3. 如請求項1或2所述之方法，其中在該酸性氧化步驟中，該高錳酸鹽氧化劑水溶液的一pH為小於約6。
  4. 如請求項1或2所述之方法，其中在該酸性氧化步驟中，該高錳酸鹽氧化劑水溶液的一pH為小於約4。
  5. 如請求項1或2所述之方法，其中在該鹼性氧化步驟中，該高錳酸鹽氧化劑水溶液的一pH為至少8。
  6. 如請求項1或2所述之方法，其中在該鹼性氧化步驟中，該高錳酸鹽氧化劑水溶液的一pH為至少10。
  7. 如請求項3所述之方法，其中在該酸性氧化步驟中，該高錳酸鹽氧化劑選自由HMnO4、 HMnO4/HNO3或KMnO4/HNO3或其他金屬高錳酸鹽所組成的群組。
  8. 如請求項5所述之方法，其中在該鹼性氧化步驟中，該高錳酸鹽氧化劑係KMnO4/NaOH或KMnO4/KOH或其他金屬高錳酸鹽與金屬氫氧化物。
  9. 如請求項1或2所述之方法，其中該複數個處理循環包含一交替處理循環順序，其中包含一酸性氧化步驟的一第一處理循環之後為包含一鹼性氧化步驟的一第二處理循環，反之亦可。
  10. 如請求項1或2所述之方法，其中該複數個處理循環全包含一高溫氧化步驟，其中該氧化劑溶液保持在至少100℃。
  11. 如請求項1或2所述之方法，其中該氧化劑溶液保持在120℃至150℃。
  12. 如請求項1或2所述之方法，其中至少一酸性氧化步驟包含一高溫氧化步驟，其中該氧化劑溶液保持在至少100℃。
  13. 如請求項1或2所述之方法，其中至少一鹼性氧化步驟包含一高溫氧化步驟，其中該氧化劑溶液保持在至少100℃。
  14. 如請求項1或2所述之方法，其中該有機 酸係草酸。
  15. 如請求項1或2所述之方法，其中在該高溫氧化步驟期間，該氧化劑溶液保持在大於1巴的一壓力。
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