SISAK快化分离装置控制系统的研制

SISAK是国内外目前应用最广泛的短寿命同位素快化分离技术之一,在裂变产物、超重元素、远离β稳定线的非稳核研究方面有着广泛的应用.SISAK技术最新的发展主要集中在配套设备和计算机控制上.我们研制了一套基于LabVIEW以PLC为核心的SISAK自动控制系统,其组成和控制方案简单可靠,已在冷实验中取得了很好的效果.     

83 分秒量级短寿命核素高速离心萃取分离装置的建立

为准确测定短寿命核素的某些核参数，需从裂变产物中将它们分离出来。例如，欲分离^142La，需从半衰期为秒级的^142Cs开始分离。这样，必须采用快速化学分离技术。目前，国际上采用的快速化学分离方法种类较多，而最适合上述分离的是高速离心萃取分离法。本课题组利用从挪威Olso大学购买的高速离心分离器，结合气体射流（Gas-jet）技术，建立起一套高速离心萃取分离装置。     

95Y快速化学分离方法的研究

对SISAK装置萃取分离Sr的条件及Y快速分离装置对Sr Y的分离条件作了进一步研究,在之前工作的基础上优化了分离流程。根据母核⁹⁵Sr与⁹⁴Sr的半衰期差异,采用快速化学分离与衰变分离相结合,从裂变产物中先分离Sr,再进行^SrY分离提纯⁹⁵Y的方法,在中国原子能科学研究院微型反应堆上成功得到放化纯⁹⁵Y,并给出了工艺流程。     

85 气体射流反冲传输装置的建立

为了对短寿命裂变产物核素进行连续收集，我们在中国原子能科学研究院重水反应堆上建立了一套气体射流反冲传输装置。该装置能将短寿命裂变产物从辐照靶所在的高辐射场区快速而有效地传输到远离靶的低本底区进行测量或进一步分离。该装置的特点是：辐照靶可反复使用，且不需对靶进行处理；传输快，适宜对裂变产物进行在线分离采集。气体射流反冲传输装置的原理基于轰击粒子（或裂变过程）使反应产物原子得到足够的反冲动能而与固体靶实现瞬间物理分离.     

快速分离技术及其应用

迄今为止,在已知的二千多个放射性核素中,几乎有二分之一是半衰期不到十分钟的短寿命核素。它们在核科学中具有很重要的研究价值。随着现代科学的发展,人们对于短寿命核素的研究日益感到兴趣。在重离子反应、高能散裂反应、超重元素的合成和研究、短寿命放射性核素生产等领域中,重点研究对象都是半衰期较短的核素。人们经常需要对特定核素进行化学性质的鉴定和基本核参数的测定。对于这类研究对象,普通放射化学分离法已无能为力,而快速分离技术正是为了满足短寿命核素研究的特殊需要而发展起来的新技术。由于它具有分离速度快、选择性高的优点,能从辐照靶子的混合核素中有效地分离出各种短寿命核素,因而获得了广泛的应用。     

短寿命核素快速分离装置的自动化改造

中国原子能科学研究院放射性计量测试部在“十五”期间已经建立起来1套完整的快速化学分离装置（SISAK分离系统），该实验装置由靶系统、去气系统、高速离心分离系统（2000年3月从挪威的Olso大学购得高速离心分离机）、探测和数据处理系统构成。目前，已成功地应用到^142La等短寿命核素的分离上，取得了理想的结果。但不足之处在于，该系统未实现计算机控制。     

放射化学分离结合ICP-MS法测量土壤样品中钚的研究

建立了三正辛胺(TOA)萃取色层法快速分离,电感耦合等离子体质谱(ICP MS)法测量土壤样品中钚的方法.通过条件实验,确定了含钚样品上柱(色层柱的直径为3.5 mm)的最佳流速小于0.2 mL/min,用加热的0.02 mol/L H2C 2O4 0.16 mol/L HNO3洗脱色层柱上的钚,回收率为87.3%～96.8% ,同时研究了阴离子交换法对土壤样品中Pu的分离.两种分离方法均能有效地排除ICPMS测量钚含量时238U和基体的干扰,ICPMS测量239Pu的检测限为0.48 pg/mL(相当于1.1 mBq/mL).     

链状聚醚用作萃取剂的研究——Ⅲ.Am(Ⅲ)与Cm(Ⅲ)的三甘酰双(二苯胺)萃取及萃取色层分离

本文研究了三甘酰双(二苯胺)的硝基苯溶液从苦味酸溶液中萃取Am(Ⅲ)和Cm(Ⅲ)的性能,并与Ce,Nd和Eu的萃取进行了比较。萃合物组成可表示为ML_2Pic_3;分配比随温度上升而下降;在所有情况下,Am的分配比均大于Cm,平均分离因数为3.0;水相中加入DTPA后,分离因数可达5.6。将此体系移植到萃取色层柱上,实现了Am(Ⅲ)与Cm(Ⅲ)的良好分离。     

Development of a simplified separation process of trivalent minor actinides from fission products using novel R-BTP/SiO2-P adsorbents

From a viewpoint of direct separation of trivalent minor actinides (MA: Am, Cm etc.) from fission products (FP) including rare earths (RE) in high level radioactive liquid waste, the authors have developed a simplified separation process using a single column packed with novel extraction adsorbents. Attention was paid to a new type of nitrogen-donor ligand, R-BTP (2,6-bis(5,6-dialkyl-1,2,4-triazin-3-yl)pyridine, R: alkyl group) as an extractant because it has higher extraction selectivity for Am(III) than RE(III). Since the R-BTP ligands show different properties such as adsorbability and stability when they have different alkyl groups, several R-BTP extraction adsorbents were prepared by impregnating the R-BTP ligands with different alkyl groups (isohexyl-, isoheptyl- and cyheptyl-BTP) into a porous silica/polymer composite support (SiO₂-P particles). This work investigated: (1) fundamental properties of the synthesized R-BTP/SiO₂-P adsorbents, (2) adsorption and desorption properties of Am and FP in nitric acid solution and water using the adsorbents in a batch experiment, (3) radiolytic and chemical stabilities of the adsorbents, and (4) the possibility for developing a simplified separation process of MA using the most promising adsorbent (isohexyl-BTP/SiO₂-P) under temperature control between 25 and 50°C.