[发明专利]一种从辐照镎靶中提取钚-238的方法

说明书

本公开涉及一种从辐照镎靶中提取钚‑238的方法，该方法使用含有磷酸三异戊酯的有机溶剂作为萃取剂从所述辐照镎靶的溶解液中提取钚‑238。本公开的方法采用含有较强耐辐照能力的磷酸三异戊酯的有机溶剂作萃取剂，根据不同价态镎钚萃取行为不同，从辐照镎靶的溶解液提取钚，实现了钚与镎及裂片的分离，进而达到纯化钚的目的。

技术领域

本申请涉及核材料提取纯化领域，具体的，涉及一种从辐照镎靶中提取钚-238的方法。

背景技术

²³⁸Pu是半衰期为87.7年的非裂变α发射体，其比功率高达0.5W/g，且仅有能量极弱的γ辐射，不需要较厚的防护层，适合用于制备长寿命微型电源。以²³⁸Pu制备的同位素电池(RTGs)在宇航事业和医疗卫生行业具有重要作用。因此²³⁸Pu的生产倍受重视。目前，²³⁸Pu的生产主要是通过制备²³⁷Np靶件，并将镎靶在反应堆中经过中子辐照后获得的。

镎靶是由²³⁷Np在铝粉里形成的弥散体，并以铝金属为外包壳形成。在反应堆中经过合适的中子辐照后，镎靶中的部分²³⁷Np生成²³⁸Pu。镎靶经硝酸溶解后，溶解液中含有镎、钚、硝酸根以及少量的裂片元素离子。溶剂萃取法也已运用至²³⁸Pu提取技术中，常见的萃取法提取辐照镎靶中的²³⁸Pu的方法，如叔胺萃取流程和TBP萃取流程。其中，叔胺萃取流程常用萃取剂为TLA(三月桂胺)，该流程的显著特点是应用三种不同的稀释剂solgil 100(主要是己基苯)，萘烷与十二烷的混合物，以及辛醇-十二烷混合物，该方法在Np-Pu分离时，必须在HNO₃-H₂SO₄的溶液中将Np-Pu还原以限制²³⁸Pu的流失。而²³⁸Pu的比活度为6.34×10¹¹Bq/g，约为²³⁹Pu的280倍。由以上的分析不难看出，TLA流程选有多种萃取体系，且引入了H₂SO₄增加了对设备的腐蚀，同时其耐辐照性能差。而在的TBP萃取流程中，TBP在强辐照下，易辐照分解生成辐解产物，进而易形成界面污物，对萃取过程产生影响。

因此，本领域需要探寻一种新的提取辐照镎靶中的²³⁸Pu的方法，以在得到高纯度的²³⁸Pu同时，最大程度的减少提取过程中的负面影响。

发明内容

本公开的目的在于一种从辐照镎靶中提取钚-238的方法，以在获得高纯度的钚-238的同时，进一步减少辐解产物的生成。

为了实现上述目的，本公开提供了一种从辐照镎靶中提取钚-238的方法，该方法使用含有磷酸三异戊酯的有机溶剂作为萃取剂从所述辐照镎靶溶解液中提取钚-238。

可选地，所述萃取剂中磷酸三异戊酯的浓度为0.15-2mol/L；优选为0.8-1.5mol/L。

可选地，所述萃取剂还包括稀释剂，所述稀释剂选自煤油、正十二烷、甲基苯和苯中的至少一种；优选的，所述稀释剂为选自煤油或正十二烷。

可选地，该方法包括以下步骤：

S1、将所述辐照镎靶溶解后中得到第一料液；使用所述萃取剂对所述第一料液进行第一萃取，得到含有钚-238的第一水相；

S2、调整所述第一水相中钚-238的价态，得到第二料液；使用所述萃取剂对所述第二料液进行第二萃取，得到第一有机相；将所述第一有机相进行第一反萃取得到第二水相；

S3、调整所述第二水相中钚-238的价态，得到第三料液；使用所述萃取剂对所述第三料液进行第三萃取，得到第二有机相；将所述第二有机相进行第二反萃取得到第三水相。