Способ выделения рутения из облученного технеция

Способ выделения рутения из облученного технеция

Реферат

Изобретение относится к области радиохимии и может быть использовано в химической технологии и препаративной химии.

Долгоживущий изотоп Tc-99, накапливающийся в значительном количестве в отработанном топливе атомных электростанций, является одним из наиболее проблемных компонентов радиоактивных отходов. Он обладает опасно высокими миграционными способностями в атмосфере и природных водах. Наиболее перспективным способом переработки технеция является трансмутация (сжигание в ядерных реакторах). При этом Тс-99 переходит в стабильные изотопы рутения. Основными потребителями рутения являются электронная и электротехническая промышленность. Крупномасштабная трансмутация технеция в сочетании с промышленной очисткой получаемого рутения от невыгоревшего технеция могла бы полностью удовлетворить современные потребности в металлическом рутении. Для применения рутения в неядерных областях содержание в нем невыгоревшего технеция не должно превышать 6·10^-9 мг Тс-99/мг Ru [Исследование трансмутации металлического Тс-99 в рутений при облучении в высокопоточном реакторе СМ. Козарь А.А., Перетрухин В.Ф., Карелин Е.А. и др. Радиохимия, 2002, т.44, №3, с.26-264].

Известен способ очистки препарата рутения от технеция [Патент РФ №2223917], при котором растворяют сплав Tc-Ru, осаждают гидроксид рутения, отделяют фракцию рутения от фракции технеция, промывают гидроксид рутения водой, получают оксид рутения отжигом гидроксида рутения на воздухе, восстанавливают оксид рутения до металла и промывают металл минеральными кислотами.

Содержание технеция в полученном таким способом препарате рутении составляет 10^-5...10^-4 мг Тс/мг Ru, что делает полученный препарат малопригодным для применения в неядерных областях.

Задачей настоящего изобретения является выделение препарата рутения из облученного Тс-99 для применения в неядерных областях, причем содержание в нем технеция не должно превышать 6·10^-9 мг Тс-99/мг Ru.

Для выделения рутения с такими характеристиками растворяют сплав, выделяют фракцию рутения в виде гидроксида, отгоняют RuO₄ в раствор щелочи с дальнейшим переводом в оксид рутения и восстанавливают оксид рутения до металла,

Отличительным признаком предлагаемого способа является введение операции отгонки рутения в форме RuO₄, что позволяет увеличить степень очистки препарата рутения от технеция до требуемой величины

Образцы облученного металлического технеция представляли собой сплав, содержащий ˜50% невыгоревшего Tc-99 и ˜50% рутения. Для определения содержания технеция в препарате рутения на различных стадиях очистки использовали метод меченых атомов. С этой целью полученный при растворении сплава раствор (Tc+Ru) метили изотопом Tc-99m. Распределение технеция по фракциям определяли гамма-спектрометрическим методом. Режимы и результаты процесса выделения представлены в таблице.

Из представленных в таблице результатов следует, что при выделении предлагаемым способом рутения из облученного технеция получается рутений с содержанием невыгоревшего технеция менее 6·10^-9 мг Tc/мг Ru, что позволяет применять его в неядерных областях промышленности.

№ п/п	Операции и режимы	Содержание Tc в препарате Ru мг Tc/мг Ru
1	Растворение сплава Tc-Ru в 2 моль/л КОН +0,4 моль/л KIO4; Т=70...80°С	1,0
2	Осаждение гидроксида рутения этиловым спиртом, промывка гидроксида рутения водой, растворение гидроксида рутения	6,3·10-5
3	Отгонка RuO4 в 2 моль/л КОН из раствора H2SO4 рН=1...7 с избытком KIO4	<6,0·10-10
4	Осаждение гидроксида рутения этиловым спиртом, промывка водой до рН=7	He обнаружен
5	Перевод в RuO2 отжигом на воздухе при Т=600°C в течение 1 ч	He обнаружен
6	Восстановление в токе чистого водорода при Т=400°С в течение 2 ч	He обнаружен

Способ выделения рутения из облученного технеция, заключающийся в том, что растворяют сплав Tc-Ru, выделяют фракцию рутения, растворяют гидроксид рутения, отгоняют гидроксид рутения в щелочной раствор с дальнейшим переводом в оксид рутения и восстанавливают оксид до металла в токе чистого водорода.