Способ получения препаратов бериллия-7

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕПАРАТОВ БЕРИЛЛИЯ-7, основанный на облучении мишени из более тяжелого элемента протонами высокой энергии и химическом выделении радиоизотоповбериллия, о'тличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности наработки бериллия-7 и упрощения технологии процесса, в качестве мишени используют активированный уголь, из которого извлекают берШ1Лий-7 горячей разбавленной минеральной кислотой .2. Способ по п. 1, о т л и ч а, ю - щ и и с я тем, что, с целью многократного использования мишени, активированный уголь после извлечения бериллия-7 просушивают при 1507200^0.с SО)

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 С 21 С 1/1

\

Г 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2857889/ 18-25 (22) 24. 12 ..79 (46) 23.07.86. Бюл. ¹ 27 (71) Объединенный институт ядерных исследований (72) А.Ф.Новгородов, Н.А.Лебедев и М.Адилбиш (53) 539.1.06(088.8) (56) Левин В.И. Получение радиоактивных изотопов. N., Атомиздат, 1972, с. 106-108.

Gradsztajn Е., Bernas R. Radio- .

isotopes in the Physical Sciences

and Industry Vienna, IAEA. 1962, II, р. 453, (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕПАРАТОВ БЕРИЛЛИЯ-7, основанный на облучении мишени из более тяжелого элемента протонами высокой энергии и химическом выделе(ии радиоизотопов. бериллия, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности наработки бериллия-7 и упрощения технологии процесса, в качестве мишени используют активированный уголь, из которого извлекают бериллий-7 горячей разбавленной минеральной кислотой.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью многократного использования мишени, акти- щ, вированный уголь после извлечения бериллия-7 просушивают при 150-.200 С. фа/

820490

55

Изобретение относится к способам получения препаратов радиоизотопов в свободном от носителей состоянии, в частности, препаратов бериллия-7, образующего при облучении мишеней на ускорителях заряженных частиц.

Известен ряд способов получения препаратов бериллия-7, по которым мишень из металлического лития или бора (или из их соединений), нанесенного на медную подложку, облучают протонами или дейтронами на циклотроне, вещество мишени растворяют, бериллий извлекают, например, соосаждением с гидроокисью железа, очищают от вещества мишени повторным осаждением гидроокиси железа и отделяют от носителя на анионообменной колонке.

Недостатком этих способов является сложная технология изготовления и облучения мишеней (особенно из металлического лития).

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является способ получения препаратов бериллия-7, по которому чистую воду облучают протонами высокой энергии и бериллий-7, образующийся при расщеплении ядер кислорода, концентрируют упариванием воды. Существенными недо-. статками способа является низкая эффективность наработки бериллия-7 и сложная технология процесса облучения мишени, обусловленные низкой радиационной стойкостью воды, приводящей к образованию взрывоопасной смеси кислорода и водорода вследствие радиолиэа, и сложностью изготовления водяных мишеней, выдерживающих высокие тепловые нагрузки.

Целью изобретения является повы,шение эффективности наработки бериллия-7 и упрощение технологии изготовления и облучения мишени.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве материала мишени используют активированный уголь, из которого бериллий-7 извлекают горячей разбавленной минеральной кислотой.

Пример. 10 г активированного угля марки БАУ (плотность

0,35 г/см ), предварительно промытого 1,5 M HNO, и водой и высушенного при 200 С, помещают s контейнер

as стойкого к разбавленной HNO, материала, например из нержавеющей стали, 10

40 и облучают протонами высокой энергии (660 ИэВ). После облучения в контейнер добавляют 30 мл 1,5 M HN03 и нагревают его на кипяшей водяной бане в течение 30 мин. Затем раствор кислоты с извлеченным из угля бериллием удаляют и уголь промывают 10 мл воды, которую присоединяют к раствору HNO . В результате такого процесса в раствор переходит 93>3Х бериллия. Выход бериллия-7 заметно снижается, если для извлечения используется раствор кислоты с концентрацией менее .1 M в объеме, меньше объема угля, а также при уменьшении температуры и продолжительности процесса.

Значительное изменение рабочих условий в сторону увеличения указанных в примере величин нецелесообразно, так как выход бериллия-7 практически не изменяется.

Из полученного раствора берил- . лий-7 концентрируют и очищают ixo одной из известных методик, Например, к азотнокислому раствору добавляют 5 мг трехвалентного железа и аммиаком осаждают гидроокись, на которой практически полностью сорбируется бериллий-7. Для лучшей коагуляции осадка раствор подогревают в течение 5-8 мин на водяной бане, осадок отделяют центрифугированием, промывают водой и растворяют в=

0,6 мл концентрированной НС . Полу- ченный солянокислый раствор пропускают через анионитную колонку (диаметр

3 мм; высота 70 мм, смола Дауэкс 1 8; размер частиц 20-40 мкм; СГ- форма) со скоростью 2-3 капли в мин и промывают колонку 0,4 мл 8M HCl. При этом железо полностью сорбируется на смоле, а бериллий-7 проходит без поглощения и концентрируется в 1 мл примерно 7М НС . В связи с тем, что при извлечении бериллия вещество мишени в раствор практически не переходит, процесс концентрирования и очистки изотопа значительно упроща.ется и достаточно однократного соосаждения с гидроокисью железа.

Так как сечения образования бериллия-7 из углерода примерно на 15Х больше, чем из кислорода, а относительное число ядер углерода в угле в

1,5 раз больше, чем ядер кислорода в воде, то при одинаковом весе мишени,бериллия-7 в угле нарабатывается в 1,7 раза больше, чем в воде. С

Редактор П. Горькова Техред И.Попович

Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4033/2 Тираж 386

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 820490 4 учетом возможности облучения угле- нению с активностью из водяной мишеродной мишени более интенсивным пуч- ни. Способ взрывобезопасен. ком протонов активность выделенных После извлечения бериллия-7 уголь из нее препаратов бериллия-7 может . просушивают при 200 С и мишень готобыть значительно увеличена по срав- ва к очередному облучению.