[发明专利]一种从溶解辐照铀靶尾气中提取133

说明书

本公开属于放射性核素制备领域，特别涉及一种从溶解辐照铀靶尾气中提取¹³³Xe、¹³⁵Xe、⁸⁵Kr的装置，该装置包括：鼓气瓶、溶解器、低温吸收净化柱、氙氪分离柱、氪纯化柱、氙纯化柱、纯氪收集器、氪产品分装瓶、纯氙收集器、氙产品分装瓶、储气罐；从而能够从尾气处理中回收、分离、纯化放射性惰性气体，制备成有益的放射性同位素产品，使裂变产物在经济价值得到更多有益的应用。

技术领域

本公开属于放射性核素制备领域，特别涉及一种从溶解辐照铀靶尾气中提取¹³³Xe、¹³⁵Xe、⁸⁵Kr的装置。

背景技术

^99mTc药物是现代核医学中应用最广泛的放射性诊断药物，该核素一般是由人工放射性核素⁹⁹Mo衰变得到，⁹⁹Mo半衰期为66h。目前全球⁹⁹Mo的主要来源，是通过反应堆辐照铀-235裂变反应生成⁹⁹Mo，铀靶(²³⁵U)入堆后在热中子的作用下发生裂变反应，²³⁵U反应截面为586b。生成⁹⁹Mo裂变反应方程式为：

²³⁵U(nf)²³⁶U→⁹⁹Mo+¹³⁴Sn+3n

铀靶辐照后通过复杂的回收工艺从裂变产物中进行提取、纯化⁹⁹Mo，以获得高纯度医用⁹⁹Mo。

²³⁵U在热中子的作用下发生裂变反应，产生裂变⁹⁹Mo的同时(⁹⁹Mo的，质量百分比占裂变产物的6.1％)，还会产生上百种的其它放射性裂变产物，其中铀每裂变4个原子就会形成1个惰性气体原子(氙、氪)。产生的惰性气体主要有：¹³³Xe、¹³⁵Xe和⁸⁵Kr，裂变反应方程式为：

²³⁵U(nf)²³⁶U→¹³³Xe+¹⁰¹Sr+2n

²³⁵U(nf)²³⁶U→¹³⁵Xe+⁹⁹Sr+2n

²³⁵U(nf)²³⁶U→⁸⁵Kr+¹⁴⁸Ba+3n

其中：裂变产物中，¹³³Xe的含量为6.77﹪(半衰期5.24天，辐照能量346keV，β^-射线)，¹³⁵Xe的含量为6.63﹪(半衰期9.14小时，辐照能量901keV，β^-射线)，⁸⁵Kr的含量为0.28﹪(半衰期3.93天，辐照能量687keV，β^-射线)。

产生的惰性气体氙和氪的气化热能较低，分别为：12.63KJ/mol和9.029KJ/mol，极易挥发，但氙和氪原子直径(分别为和)，比铀原子直径大的多，在铀的晶格移动比较困难，会以固溶的形式存在于靶件²³⁵U中，当对辐照后的靶件进行溶解时，就会立刻释放出来。