镅元素生物毒性研究进展

为了解镅元素对人体和环境的影响,查阅了国内外关于镅元素的文献与数据库,对镅元素的理化性质、暴露途径、作用机制和毒性进行了归纳,介绍了部分镅污染事故案例中观察到的人体代谢数据和规律,总结了关于镅的生物效应、毒理学和治疗的进展。镅以释放α射线为主,虽然穿透力弱,但内污染毒性大。人吸入或摄入环境、饮水和实物的镅元素,会经过肺、胃肠道或皮肤进入血液,迁移至人体多个器官组织,在肝脏和骨骼中沉积多,对人体造血系统、肺、肝脏、骨骼、生殖系统等造成损伤,具有强致癌效应。鉴于镅等锕系元素对人体的毒性大,对环境的影响时间长,应对环境、饮水和食品加强放射性的检测与监管,预防镅元素在环境中危害,使之在能源、医学、工业等领域发挥积极的作用。     

基于ICRP 141号报告的241Am吸入后滞留份额计算及新旧模型异同

采用Matlab Simulink建立一个基于ICRP 141号报告的超铀核素生物动力学模型(简称新模型)的滞留份额计算程序,用此程序计算了工作参考人(平均呼吸道速率1.2 m³/h)吸入AMAD 5 μm的镅气溶胶后的滞留份额,并对ICRP新旧模型进行了比较。新模型滞留份额计算结果表明:(1)不同镅吸收入血类型、不同AMAD粒径对肺、骨骼、肝脏滞留份额影响显著,内照射评价前需重点确认这两项源项参数;(2)S类镅气溶胶吸入后,1 000天以后主要滞留在肺部、骨骼;F类镅主要富集在骨骼、肝脏器官中;M类镅在早期肺部、骨骼、肝脏中滞留份额相当,因此对于不同吸收类型,内照射直接测量的重点应有所针对性。新旧模型的异同为:(1)对于肺部滞留份额,S类、M类镅气溶胶吸入后肺部滞留在短期(1 000天以内)接近,中长期(1 000天及以上)新模型的计算值显著高于(高数倍及更大)旧模型,长期滞留M类比S类的新旧模型差异更大;对F类镅从第一天开始新、旧模型计算的肺部滞留份额差异巨大。(2)对于骨骼、肝脏滞留份额,S镅气溶胶吸入后,中长期计算值新模型显著高于旧模型;短期计算值新、旧模型相近;对于M、F类镅,新模型计算的骨骼、肝脏滞留份额明显低于旧模型,且F类镅新旧模型差异比M类镅更显著。     

分子电镀-镅的电沉积

介绍了分子电镀的一种新用途,即利用电镀的方法对放射性核素镅进行电沉积.电镀溶液;电镀电流;电镀时间是对其沉积率的几个影响因素.提出获得镅的电沉积可以通过将少量镅的硝酸溶液(10μL)加入15%硫酸钠溶液(10mL)中,电镀30min,调电压至7V,电流0 5A的条件下获得.     

镅-241的有益应用

【美国洛斯阿拉莫斯研究所 LA-10075-MS 报告报道】镅-241是一种非常有用的锕系同位素。现在,美国市场售出的镅-241,其99%以上用于制造石油工业测井所需的中子源。美国使用镅-241的历史最好水平约为2000克/年。研究发现,用辐照镅-241的方法来生产很纯的“医用级”钚-238,在经济上是不划算的。但是,从镅-241的物理和化学性质看来,它很适合用作1-5瓦小型同位素热电发生器的热源。与目前所用两种主要同位素热     

镅在北山地下水中赋存形态及溶解度分析

使用PHREEQC软件及OECD/NEA出版的镅热力学数据,利用相关矿物的沉淀饱和指数,计算了镅在北山地下水中的赋存形态,探讨了pH值、方解石、CO₂分压及腐殖酸对镅的形态分布与溶解度的影响。结果表明,在近中性条件下镅主要以AmCO⁺ ₃和 AmSiO(OH)²⁺₃形式存在,在碱性条件下易形成AmOHCO₃·0.5H₂O(cr)和Am(OH)₃(cr)沉淀,因此偏碱性的北山地下水有利于阻滞镅的迁移。 围岩中存在的方解石对镅的溶解度和迁移性影响较复杂,在pH 6～8条件下,方解石能微弱地降低镅的溶解度;在pH 8～9.7时,方解石会提高Am(CO₃)^-₂离子的浓度,进而提高镅的溶解度,增强其可迁移性;而在pH 9.7～11时,方解石有利于AmOHCO₃·0.5H₂O(cr)沉淀形成,从而降低镅的溶解度。当固定pH为7.56时,镅的溶解度随二氧化碳分压升高先降低而后增大,在10^-2.25 bar时达最低值。由于易与腐殖酸形成络合物,在弱酸性至弱碱性条件下腐殖酸能提升镅的溶解度,从而增强其可迁移性,应引起重视。     

用碳纳米管从硝酸溶液中回收镅

研究了用碳纳米管从放射性废硝酸溶液中进行镅的回收。在浓硝酸溶液中,碳纳米管对镅的吸附率小于1％;随着硝酸浓度的降低,镅的吸附率迅速升高,当溶液的pH值大于5时,碳纳米管对镅的吸附率达到99.95％以上。用1．5mol／L硝酸进行解吸,一次解吸能够从碳纳米管回收99％以上的镅。     

尿中镅、锔的测定

本文研究了分别测定尿中镅和锔的方法。尿样先用浓硝酸和过氧化氢处理,再通过HDEHP-KeL-F萃取色层柱浓集、纯化。在Ag~+存在下用过硫酸铵将镅(Ⅲ)氧化成镅(Ⅵ),藉PMBP-TOPO-环已烷协同萃取,使镅(Ⅵ)与锔(Ⅲ)分离。分离出的镅(Ⅴ)[镅(Ⅵ)被萃取剂还原成镅(Ⅴ)]用水合联氨还原成镅(Ⅲ)。分离后的镅(Ⅲ)、锔(Ⅲ)分别在HNO_3-H_2C_2O_4体系中电沉积制源。最后用半导体低本底α计数器测量。当尿中镅-241,锔-242的量分别为0.32衰变/分·500毫升、0.29衰变/分·500毫升时,相应的回收率分别为82.0±8.2％和81.7±12.3％。本方法对天然铀、镎-237、钚-239去污系数均在10~4以上。对锔-242去污系数为1.9×10~3、对镅-241为41。 还研究了试样中络合剂二乙烯三胺五乙酸(DTPA)对测定镅的影响。当样品中DTPA的量为20毫克时,对测定无干扰。 全程操作6个样品时间为2天(不包括放射性测量)。     

荒漠土壤颗粒中镅的结合形态研究

采用连续提取法研究了某荒漠土壤颗粒中镅的结合形态,以评价事故状态下镅在土壤中的迁移性。结果表明,大于1 mm土壤颗粒中镅主要存在于铁锰氧化物结合态中(19.5%–60.9%),随土壤粒径减小,有机结合态及残渣态的镅含量增加。镅的结合形态与土壤颗粒中有机质及伊利石含量正相关,与氧化铁含量负相关。假设该类漠土区域出现事故性镅污染,镅较难在该类土壤中迁移。在镅来源单一情况下,影响镅结合形态的主要因素为土壤的有机质含量及矿物化学组成。     

微量络合滴定法测定镅

本工作研究了DTPA络合反滴定法测定镅(Ⅲ),用铀试剂Ⅰ作指示剂,标准钆溶液反滴定,以50%试剂发色度作空白比较。测定～0.6毫克镅时,精密度为±0.5%,当镅量为10—60微克时,其精密度在±1.5%以下。Zr、Fe严重影响测定,可用TTA萃取法除去;C_2O_4~(2-)会使镅生成沉淀,可用KMnO_4除去。     

TRPO对镅的萃取乃与DHDECMP复合萃取的研究

研究了三烷基氧膦（ＴＲＰＯ）－二甲苯溶液从硝酸体系中萃取镅（Ⅲ）的性能及从有机相中反萃取镅（Ⅲ）的条件。同时也研究了ＴＲＰＯ－ＤＨＤＥＣＭＰ混合体系对镅（Ⅲ）的复合萃取效应。结果表明：ＴＲＰＯ在低酸度硝酸体系中是镅（Ⅲ）的良好萃取剂；在ｐＨ＝５．０的ＤＴＰＡ－乳酸介质中，镅（Ⅲ）可以被完全反萃到水相中；ＴＲＰＯ－ＤＨＤＥＣＭＰ混合溶液复合萃取镅（Ⅲ）时没有明显的协萃效应。     

α-羟基异丁酸-高压阳离子交换淋洗色层分离镅和锔

研究了α—羟基异丁酸—高压阳离子交换淋洗色层分离镅、锔时,溶液pH、流速、温度、分配系数及负载等因素对镅、锔分离的影响。提出了分离和纯化镅、锔的条件。最后,根据选定的条件对镅、锔粗产品的模拟料液进行了分离,并测定了希土裂片和钚的净化系数。     

日本原子能研究所开发出将氧化镅转化成氮化物的技术

【日本《原子能视野》 1999年 5月刊报道】　日本原子能研究所于 3月 18日开发出了将乏燃料内半衰期为 70 0 0多年的氧化镅转化成可作为燃料使用的氮化镅的技术。将氧化镅与石墨粉末混合 ,然后在氮气中进行130 0℃的高温加热处理 ,便可得到氮化镅。将高放废物中所含超铀元素和长半衰期核物质再次作为反应堆燃料使用以消除废物的技术是下一代原子能开发的目标 ,原子能研究所此次开发就是这项技术的基础。本次开发的技术是在处理半衰期较长的镅及镎的同时 ,将镅及锔等进行处理作为燃料使用 ,这是今后的重点目标。原子能研究所在后处理中得到的…     

TRPO对镅的萃取及与DHDECMP复合萃取的研究

研究了三烷基氧膦（ＴＲＰＯ）－二甲苯溶液从硝酸体系中萃取镅（Ⅲ）的性能及从有机相中反萃取镅（Ⅲ）的条件。同时也研究了ＴＲＰＯ－ＤＨＤＥＣＭＰ混合体系对镅（Ⅲ）的复合萃取效应。结果表明：ＴＲＰＯ在低酸度硝酸体系中是镅（Ⅲ）的良好萃取剂；在ｐＨ＝５．０的ＤＴＰＡ－乳酸介质中，镅（Ⅲ）可以被完全反萃到水相中；ＴＲＰＯ－ＤＨＤＥＣＭＰ混合溶液复会萃取镅（Ⅲ）时没有明显的协萃效应。     

DHDECMP/DEB从高放废液中去除锕系元素的工艺研究

采用国产的双官能团萃取剂N,N-二乙胺甲酰甲撑膦酸二已酯(DHDECMP)对高放浓盐模拟料液中去除锕系元素的工艺条件进行了研究。对中国现有的两种浓盐高放废液模型料液中的铀、镎、钚和镅的萃取分配比进行了测定。对最难去除的镅(萃取分配系数最小,约为7)作了串级实验(四级萃取、二级洗涤,流比AF:AX:AS=1:1.5:0.5),镅从模拟浓盐废液中去除率大于99.9％。对镅的反萃取也作了串级实验(六级反萃,流比BF:BX=1:1),镅的反萃率大于99.9％。初步实验表明,DHDECMP萃取流程适于处理中国高放浓盐废液,其特点是高放浓盐废液不必稀释,不必脱硝,不需调价,萃取时不产生第二有机相,对锕系元素去除效率高。     

Cyanex301和Cyanex302对镅和稀土元素的萃取研究

用二烷基一硫代膦酸（Ｃｙａｎｅｘ３０２）和二烷基二硫代膦酸（Ｃｙａｎｅｘ３０１）作萃取剂，环己烷作稀释剂，研究了它们对示踪量镅和铕的萃取行为及在常量镧存在时，Ｃｙａｎｅｘ３０１对镅、镧、铕和铥的萃取。结果表明，Ｃｙａｎｅｘ３０１和Ｃｙａｎｅｘ３０２萃取示踪量镅和铕时，镅与铕的萃取行为极其相似，但有常量稀土存在时，Ｃｙａｎｅｘ３０１对镅有明显的选择性，镅与铕的分离因数接近２００；稀土元素的萃取顺序为：ＤＴｍ＞ＤＥｕ＞ＤＬａ。     

萃淋树脂色谱法分离辐照核燃料中的镅钕钐

一、前言为了测定辐照核燃料中~(241)Am,~(148)Nd和~(149)Sm的含量,必须把共存的大量铀和微量钚、镎及其它主要裂片元素锆、铌、钌、锶、铯等除去,还要使镅与希土分离才能消除对测量的干扰和满足辐射防护的要求。利用HDEHP在不同介质溶液中对各种金属离子萃取性能的差异以及DTPA对镅和镧系元素络合能力的差异,我们在两个HDEHP萃淋树脂柱上达到了上述分离的目的。第一个柱子是在有氧化剂的高酸条件下进料,使三价的镅和希土与高价态的铀、钚、镎、铈(IV)、锆、铌等金属离子分离。第二个柱子用0.1mol/lHNO_3进料,使镅和希土定量吸附而与锶、铯、钌分离,然后用DTPA淋洗镅使其与三价希土分离。     

土壤中镅的测定

对土壤中镅进行监测,这对于搞好环境质量评价,制定环境质量指标等具有一定意义。放化法测定土壤中的镅,国外亦有一些报道。我们研究了用HNO_3从土壤中浸取镅(硝酸盐及模拟氧化物)的各种条件;用Myasoedov等的萃取法研究了自HNO_3介     

英国首次实现利用镅发电

正【英国国家核实验室网站2019年5月3日报道】英国国家核实验室(NNL) 2019年5月3日宣布实现利用镅发电。这是全球首次,是朝着制造运行寿期有望长达400年的镅空间放射性同位素电池目标前进的重要一步。镅是自然界不存在的一种放射性元素,是钚的衰变产物。国家核实验室领导的一个研究     

人体中镅-241代谢的研究—父子内污染的罕见病例

据美国环境医学研究所报告,一位50岁的男子和他4岁的儿子,从1964年开始,在其家中意外地受到-500mCi镅-241源的污染。1970年被发现后,对二者体内镅-241代谢进行了八年的研究。用低本底全身计数装置配薄NaI(T1)—CSI(T1)探测器,逐年测量了镅-241在二者肺、肝、骨骼及全身的负荷量,其中骨负荷的估计值     

二苯基二硫代膦酸对镅和稀土元素萃取行为的研究

研究了二苯基二硫代膦酸（DPDTPI）/二甲苯溶液在HClO4-NaClO4体系中对镅和13种稀土元素的萃取行为，测定了各元素的分配比。结果表明，DPDTPI对镅和其它13种稀土元素的萃取能力较弱，但镅与铕的分离因数达到4.4。