短壽命核素自動(dòng)化分離系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著核技術(shù)的不斷發(fā)展，以及核技術(shù)應(yīng)用的日趨廣泛，要求有高靈敏度的測(cè)試方法和準(zhǔn)確的核數(shù)據(jù)。要提高短壽命核素的核數(shù)據(jù)精度，就必須生產(chǎn)、分離出高純度的短壽命核素。中國(guó)原子能科學(xué)研究院計(jì)量測(cè)試部正在從事短壽命核素分離技術(shù)的研究。由于裂變產(chǎn)物中存在大量短壽命核素，放射性劑量很高，故從裂變產(chǎn)物中分離短壽命核素時(shí)往往涉及到操作人員的劑量防護(hù)問(wèn)題。而自動(dòng)化分離系統(tǒng)可以保證分離速度快，實(shí)驗(yàn)安全可靠，容易操作。本工作的目的是：依托微堆，針對(duì)自動(dòng)化領(lǐng)域的前沿

2、技術(shù)，在國(guó)內(nèi)首次建立一套基于LabVIEW（即實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工程平臺(tái)）以S7-200 PLC為控制核心的SISAK短壽命核素自動(dòng)化分離系統(tǒng)，并從復(fù)雜的裂變產(chǎn)物中分離得到短壽命核素95Y。
　　 AKUFVE法短壽命同位素分離研究技術(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)SISAK）由德國(guó)Mainz大學(xué)、瑞典Chalmers大學(xué)、挪威Oslo大學(xué)于1974年聯(lián)合研制成功，是國(guó)際上目前應(yīng)用最廣泛的快化分離技術(shù)之一，在裂變產(chǎn)物、超重元素、遠(yuǎn)離p穩(wěn)定線(xiàn)的非穩(wěn)核研究方面

3、有著廣泛的應(yīng)用。
　　 本文詳細(xì)地介紹了自行建立的國(guó)內(nèi)第一套短壽命核素自動(dòng)化分離裝置。整個(gè)分離裝置分為四個(gè)部分：（1）裂變產(chǎn)物產(chǎn)生及傳輸單元；（2）自動(dòng)去氣分離單元；（3）自動(dòng)產(chǎn)物收集單元；（4）測(cè)量單元。其工作流程是：多級(jí)裂變靶的235U經(jīng)中子輻照產(chǎn)生裂變產(chǎn)物，通過(guò)氣體射流反沖傳輸（Gas-jet recoil transportation）技術(shù)將裂變產(chǎn)物載帶到放射化學(xué)分離室，再利用多級(jí)高速離心萃取分離機(jī)，先將Sr同位素從裂變

4、產(chǎn)物中進(jìn)行快速化學(xué)分離，然后根據(jù)短壽命目標(biāo)核素與雜質(zhì)核素母核間半衰期的差異等待一段時(shí)間后，再利用萃取色層柱分離出目標(biāo)核素，并用測(cè)量單元進(jìn)行測(cè)量。
　　 實(shí)驗(yàn)成功地分離出短壽命核素95Y，結(jié)果證明SISAK技術(shù)是用于分離短壽命核素的一種可行的方法。研制的自動(dòng)化分離系統(tǒng)大大降低了工作人員接受放射性輻射的劑量，使分離流程有更好的重復(fù)性，提高了操作的安全性和可靠性。本系統(tǒng)是PLC、LabVIEW在短壽命核素分離領(lǐng)域的成功應(yīng)用。