短壽命核素自動化分離系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著核技術的不斷發(fā)展，以及核技術應用的日趨廣泛，要求有高靈敏度的測試方法和準確的核數(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。中國原子能科學研究院計量測試部正在從事短壽命核素分離技術的研究。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往往涉及到操作人員的劑量防護問題。而自動化分離系統(tǒng)可以保證分離速度快，實驗安全可靠，容易操作。本工作的目的是：依托微堆，針對自動化領域的前沿

2、技術，在國內(nèi)首次建立一套基于LabVIEW（即實驗室虛擬儀器工程平臺）以S7-200 PLC為控制核心的SISAK短壽命核素自動化分離系統(tǒng)，并從復雜的裂變產(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（簡稱SISAK）由德國Mainz大學、瑞典Chalmers大學、挪威Oslo大學于1974年聯(lián)合研制成功，是國際上目前應用最廣泛的快化分離技術之一，在裂變產(chǎn)物、超重元素、遠離p穩(wěn)定線的非穩(wěn)核研究方面

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

4、產(chǎn)物中進行快速化學分離，然后根據(jù)短壽命目標核素與雜質(zhì)核素母核間半衰期的差異等待一段時間后，再利用萃取色層柱分離出目標核素，并用測量單元進行測量。
　　 實驗成功地分離出短壽命核素95Y，結果證明SISAK技術是用于分離短壽命核素的一種可行的方法。研制的自動化分離系統(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域的成功應用。