System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种从辐照钍靶中分离锕的方法技术_技高网

一种从辐照钍靶中分离锕的方法技术

技术编号:40362817 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-09 14:50
本发明专利技术涉及一种从辐照钍靶中分离锕的方法,属于医用放射性同位素制造技术领域,解决了现有技术中最终锕产品中钍元素和镧系元素杂质含量较高的问题。本发明专利技术公开了一种从辐照钍靶中分离锕的方法,首先将辐照钍靶溶解,然后采用阳离子交换树脂柱、UTEVA或TK200树脂萃取柱、DGA树脂萃取柱、LN树脂萃取柱四级串联分离提纯工艺,获得最终的锕产品。实现了锕的高效、高选择性回收,显著降低了最终锕产品中钍元素和镧系元素杂质含量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医用放射性同位素制造,尤其涉及一种从辐照钍靶中分离锕的方法


技术介绍

1、靶向放射性核素治疗(targeted radionuclide therapy,trt)是肿瘤治疗最有前景的方法之一。这种方法通过高选择性的载体将放射性核素运输至癌变部位,利用放射性核素衰变释放的能量杀死肿瘤细胞,并最大限度的减少对周围正常细胞的损伤。用于靶向治疗的放射性核素有α核素、β核素和俄歇电子核素。α核素相对于其它两种核素具有能量高,传能线密度(linear energy transfer,let)高,组织穿透距离短的优点,这些优点使得核素在治疗非实体肿瘤和微转移肿瘤上有独特的优势,ac-225就是一种适合作为靶向治疗的α核素。

2、目前生产ac-225的途径主要有三种:(1)从存储时间较长的u-223中分离th-229,th-229衰变产生ac-225;(2)质子或γ射线轰击ra-226溶液生产ac-225;(3)质子辐照th-232生产ac-225。由于方法一和方法二存在材料获得难度大、制备过程中的辐照风险高等原因,第三种途径应用最为广泛。但是利用th-232钍靶制备ac-225时由于发生了多种核反应,生成近百种元素,溶解后的靶件体系复杂,分离难度较大。

3、目前有多所研究机构对辐照钍靶中分离ac-225的方法进行探究,如洛斯阿拉莫斯在提纯ac时向靶件溶解液加入柠檬酸,将th及部分裂变元素转化为络合物,通过阳离子树脂将基质钍与ac及其他元素分离,最后以dga树脂完成对ac的纯化。加拿大triumf在分离ac时,先用过氧化氢沉淀大量的th和部分裂片元素,然后将剩余溶液通过阳离子树脂,柠檬酸/硝酸混合溶液洗脱剩余的th,硝酸洗脱ra/ac混合溶液,后续再以dga树脂纯化得到ac产品。橡树岭实验室将高浓度硝酸氛围下的钍基质溶液通过ag-mp1树脂,与柠檬酸的络合相同,th和部分元素与硝酸根络合形成络阴离子被离子树脂吸附,达到与其他元素分离的目的。接着将ac混合溶液依次通过uteva/dga萃淋树脂,得到ac产品。罗蒙诺索夫莫斯科国立大学利用hdehp/甲苯溶液两次萃取除去th+dga树脂吸附+tru树脂吸附完成了ac的分离。

4、但是现有工艺分离得到的锕产品中钍杂质含量和镧系元素杂质含量较高,不利于锕产品后续的进一步加工和应用。


技术实现思路

1、鉴于上述的分析,本专利技术实施例旨在提供一种从辐照钍靶中分离锕的方法,用以解决现有工艺从辐照钍靶中分离得到的锕产品中钍杂质含量和镧系元素杂质含量较高的问题。

2、本专利技术公开了一种从辐照钍靶中分离锕的方法,首先将辐照钍靶溶解,然后采用阳离子交换树脂柱、uteva或tk200树脂萃取柱、dga树脂萃取柱、ln树脂萃取柱四级串联分离提纯工艺,获得最终的锕产品。

3、具体的,包含以下步骤:

4、s1:将辐照钍靶溶解,获得钍基溶解液;

5、s2:制备阳离子交换树脂柱,并使用第一无机酸进行预洗涤;

6、s3:将钍基溶解液通过阳离子交换树脂柱,得到流出液f1;用第一无机酸洗涤阳离子交换树脂柱,得到洗涤液w1;用含络合剂的弱酸性缓冲溶液c1洗涤阳离子交换树脂柱,得到洗脱液e1;用第二无机酸洗涤阳离子交换树脂柱,得到钍的洗脱液;

7、s4:将流出液f1、洗涤液w1和洗脱液e1混合得到粗产品液fd1,将fd1蒸发浓缩,用第三无机酸溶解获得上柱液fd2;

8、s5:用uteva或tk200树脂制备固相萃取柱ⅰ,并用第三无机酸进行预洗涤;

9、s6:将上柱液fd2通过固相萃取柱ⅰ,获得流出液f2;用第三无机酸洗涤固相萃取柱ⅰ,得到洗涤液w2;用第四无机酸洗涤固相萃取柱ⅰ,得到洗脱液e2;

10、s7:用dga萃淋树脂制备固相萃取柱ⅱ,并用第五无机酸进行预洗涤;

11、s8:将流出液f2和w2混合后通过固相萃取柱ⅱ,获得流出液f3;用第五无机酸洗涤固相萃取柱ⅱ,得到洗涤液w3;用第六无机酸洗涤固相萃取柱ⅱ,获得洗脱液e3;用第七无机酸洗涤固相萃取柱ⅱ,得到洗脱液e4;

12、s9:用ln树脂制备固相萃取柱ⅲ,并用第八无机酸进行预洗涤;

13、s10:将洗脱液e3蒸发浓缩后用第八无机酸重新溶解并通入固相萃取柱ⅲ,流出液收集作为废液处理;用第八无机酸连续洗涤获得洗脱液e5-1和洗脱液e5-2,e5-1为最终的纯化产品。

14、具体的,所述第一无机酸为5~5.5mol/l的硝酸溶液。

15、具体的,所述含络合剂的弱酸性缓冲溶液c1为络合剂和硝酸混合而成,络合剂为乳酸铵或乙二胺四乙酸,络合剂浓度为0.15~0.25mol/l,且以醋酸铵调节ph在5.5~6.5。

16、具体的,所述第三无机酸为3.5~4.5mol/l的硝酸溶液或1.8~2.5mol/l的盐酸溶液。

17、具体的,当第二无机酸为硝酸溶液时,步骤s5所述固相萃取柱ⅰ为负载萃取剂为戊基膦酸二戊酯,树脂颗粒粒径为100μm~150μm的uteva树脂柱。

18、具体的,当第二无机酸为盐酸溶液时,步骤s5所述固相萃取柱ⅰ为负载萃取剂为三正辛基氧化膦,树脂颗粒为100μm~150μm的tk200树脂柱。

19、具体的,所述第四无机酸为0.01~0.1mol/l的盐酸溶液。

20、具体的,所述ln树脂的负载萃取剂为二(2-乙基己基)磷酸酯。

21、具体的,所述第八无机酸为0.1~0.25mol/l的盐酸溶液。

22、与现有技术相比,本专利技术至少可实现如下有益效果之一:

23、1、本专利技术开创性地采用ln树脂进行锕和镧系元素的分离,并取得了良好的效果,为放射性元素分离尤其是锕和镧系元素的分离提供了新的思路。ln树脂可以利用镧系元素之间的微小差别,将多数镧系元素彼此分离,ln树脂由于对锕元素的吸附力较小,在稀酸的洗涤下,会被先冲洗下来,之后镧系元素依次被洗脱。虽然在洗脱末端,部分锕混入镧系元素中,根据洗脱曲线,95%以上的锕可以被纯净的分离。

24、2、本专利技术能够有效分离辐照钍靶(钍基溶解液)中的杂质元素。以阳离子树脂和uteva萃淋树脂(或tk200树脂)两个萃取柱有效的将钍和其他杂质元素分离,又以dga树脂将二价元素、过渡金属元素和镧锕系元素分离,最后以ln树脂将锕与镧系元素,完成锕的纯化。

25、3、本专利技术能够有效分离辐照钍靶(钍基溶解液)中的大量th元素。钍基溶解液中的钍质量占比很高,如何将钍与其他元素(包括锕)分离是首要考虑的问题。钍为四价元素,阳离子树脂对其分配系数很高,远大于溶解液中的二、三价元素,通过控制酸度来降低其他元素在阳离子柱上的分配系数,同时保持对钍的有效吸附,可以将钍与大部分的元素分离。此时,价态较高的三价元素会部分附着在树脂上,通过络合剂将三价元素尤其是目标元素锕洗脱下来,达到提高锕高回收率的目的。且uteva萃淋树脂会进本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种从辐照钍靶中分离锕的方法,其特征在于:首先将辐照钍靶溶解,然后采用阳离子交换树脂柱、UTEVA或TK200树脂萃取柱、DGA树脂萃取柱、LN树脂萃取柱四级串联分离提纯工艺,获得最终的锕产品。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,包含以下步骤:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述第一无机酸为5~5.5mol/L的硝酸溶液。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述含络合剂的弱酸性缓冲溶液C1为络合剂和硝酸混合而成,络合剂为乳酸铵或乙二胺四乙酸,络合剂浓度为0.15~0.25mol/L,且以醋酸铵调节pH在5.5~6.5。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述第三无机酸为3.5~4.5mol/L的硝酸溶液或1.8~2.5mol/L的盐酸溶液。

6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:当第二无机酸为硝酸溶液时,步骤S5所述固相萃取柱Ⅰ为负载萃取剂为戊基膦酸二戊酯,树脂颗粒粒径为100μm~150μm的UTEVA树脂柱。

7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:当第二无机酸为盐酸溶液时,步骤S5所述固相萃取柱Ⅰ为负载萃取剂为三正辛基氧化膦,树脂颗粒为100μm~150μm的TK200树脂柱。

8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述第四无机酸为0.01~0.1mol/L的盐酸溶液。

9.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述LN树脂的负载萃取剂为二(2-乙基己基)磷酸酯。

10.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述第八无机酸为0.1~0.25mol/L的盐酸溶液。

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【技术特征摘要】

1.一种从辐照钍靶中分离锕的方法,其特征在于:首先将辐照钍靶溶解,然后采用阳离子交换树脂柱、uteva或tk200树脂萃取柱、dga树脂萃取柱、ln树脂萃取柱四级串联分离提纯工艺,获得最终的锕产品。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,包含以下步骤:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述第一无机酸为5~5.5mol/l的硝酸溶液。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述含络合剂的弱酸性缓冲溶液c1为络合剂和硝酸混合而成,络合剂为乳酸铵或乙二胺四乙酸,络合剂浓度为0.15~0.25mol/l,且以醋酸铵调节ph在5.5~6.5。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述第三无机酸为3.5~4.5mol/l的硝酸溶液或1.8~2.5mol/l...

【专利技术属性】
技术研发人员:李明明夏海鸿付婧欧阳应根张志鹏雷雨婷
申请(专利权)人:国电投核素同创重庆科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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