[发明专利]一种同位素交换法制备放射性单质碘的方法及系统

说明书

本发明涉及一种同位素交换法制备放射性单质碘的方法及系统，该方法将含有一定浓度稳定¹²⁷I₂的气体通入放射性KI₃(127+131)溶液中，¹²⁷I与¹³¹I发生同位素置换，得到单质¹³¹I₂。系统包括放射性碘制备和试验支路，以及滴定旁路，放射性碘制备和试验支路与滴定旁路之间通过三通阀切换。本发明能够快速安全的制备放射性单质碘，并对碘吸附器使用活性炭高温下元素碘保留性能作出评价。

技术领域

本发明涉及单质碘气体的制备技术，具体涉及一种同位素交换法制备放射性单质碘的方法及系统。

背景技术

放射性废气中放射性¹³¹I由于放射性高、产生量大，可能产生的危害也大而一直受到人们的重点关注。通常¹³¹I是以气溶胶态、碘酸状态、单质状态和有机化合物状态存在，主要是后两种。在核设施通风系统中通常都设有活性炭碘吸附器装置，用以去除空气和废气中的放射性碘。核级活性炭的除碘性能主要包括：捕集放射性碘的效率、对于被吸附的放射性碘的保留能力等。保留性是指已吸附在活性炭上的放射性碘，由于各种原因被解吸之后仍保留在活性炭上的份额。解吸主要受温度的影响，当温度升高以后，被吸附的放射性碘解吸率会增大，特别是单质碘。

在事故或其他状态下，核设施通风系统中气流温度升高，为防止放射性碘外排带来的危害，应要求碘吸附器活性炭在高温情况下保持良好的单质碘保留性能。为对碘吸附器使用活性炭高温下元素碘保留性能作出评价，应建立核级活性炭高温条件下对单质碘的保留能力试验系统，其中包括放射性单质碘制备系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核级活性炭性能检验试验用放射性单质碘气体制备方法及系统。

本发明的技术方案如下：一种同位素交换法制备放射性单质碘的方法，将含有一定浓度稳定¹²⁷I₂的气体通入放射性KI₃(127+131)溶液中，¹²⁷I与¹³¹I发生同位素置换，得到单质¹³¹I₂，反应式如下：

¹²⁷I₂+^131+127I₃^-＝¹³¹I₂+^127+131I₃^-。

更进一步，如上所述的同位素交换法制备放射性单质碘的方法，其中，¹²⁷I₂是通过氮气载带，¹²⁷I₂的浓度范围为1mg/m³～1g/m³，放射性KI₃(127+131)溶液的浓度范围0.0001mol/L～0.01mol/L。

进一步，如上所述的同位素交换法制备放射性单质碘的方法，其中，在¹²⁷I₂气体通入放射性KI₃(127+131)溶液之前，通过化学滴定方法进行¹²⁷I₂气体中碘的质量浓度确定，化学滴定方法中，¹²⁷I₂气体分别通入KI₃(127)溶液、KI溶液。

更进一步，如上所述的同位素交换法制备放射性单质碘的方法，其中，所述的KI₃(127)溶液浓度范围0.0001mol/L～0.01mol/L、KI溶液的浓度范围是0.01mol/L～1mol/L。