Использование сорбентa dowex для разделения 241am от 244cm

Драбова В.,¹ Куруц Й.²,Галанда Д.³

¹ Университет им. Я. А. Коменского,

Братислава, Словакия.

Аспирант 2г.

² Университет им. Я. А. Коменского, Братислава, Словакия. Молодой ученый.

³ Университет им. Я. А. Коменского, Братислава, Словакия. Молодой ученый.

Научный руководитель: Куруц Й.

Жидкая сцинтилляционная спектрометрия обладает высокой эффектувностью обнаруженуя америция (приблизительно 90%). [1] Однако, из-за разрешающей способности жидкого сцинтилляционного спектрометра до измерения необходимо разделить ²⁴¹Am от ²⁴⁴Cm. Мы модифицировали метод, который для сепарации кюрия от америция использовали M. Osaka с соавт. [2] В качестве сорбента мы использовали ионнообменную смолу DOWEX^®. Элюент представляет собой смесь азотной кислоты (различной концентрации) и метанол, приготовленную в соотношении 1:9.

Разделение с применением образцов сравнения NPL. В соответствии со схемой разделения (Рис. 1) мы осуществили разделение изотопов ²⁴¹Am от ²⁴⁴Cm, содержащихся в образцах сравнения NPL (The National Physical Laboratory). Объем образца составил 100 µл. В этих образцах имеется декларированная величина активности америция 3,369 Бк.г^-1. Образец мы растворяли в 1 см³ 8 моль.дм^-3 HNO₃ и CH₃OH (1:9). Анионный обмен был осуществлен на сорбенте DOWEX 1x4 (100÷200 меш). Для элюирования курия был использован 0,013 моль.dm^-3 HNO₃ и CH₃OH (1:9).

Рис. 1 Схема разделения на сорбенте DOWEX 1x8

На рис. 2 изображен спектр исследуемых радионуклидов после их разделения на колонке, наполненной сорбентом DOWEX 1x8. Спектр на рис. 2 показывает одновременное элюирование америция и кюрия. Во время разделения на колонке, наполненной сорбентом DOWEX 1x8, осуществляемой в соответствии со схемой разделения (Рис.1) мы отбирали также фракции, которые должны были содержать кюрий. Результаты, которые мы получили на основании альфа спектров (был использован альфа спектрометр Ortec^® Dual Alpha Spectrometer 576 A–919), изображенных на Рис. 3, мы обнаружили, что разделение этих двух радионуклидов происходит в начале процесса разделения (промыванием колонки элюентом 0,013 моль.дм^-3 HNO₃ и метанола в соотношении (1:9)).

Рис. 2 Спектр исследуемых радионуклидов после разделения на DOWEX 1x8 (фракция 6)

Рис. 3 Спектр исследуемых радионуклидов после разделения на DOWEX 1x8 (фракции 1 и 2)

Определение америция в образцах, в которых присутствует кюрий, представляет уже долгое время несколько аналитических задач, связанных с химическим сходством между этими двумя элементами. Несмотря на существенные достижения в области радиохимического разделения и ряд новых коммерчески доступных экстракционных материалов, в распоряжении имеется только ограниченное число подходящих методов разделения, направленных для достижения химического разделения америция и кюрия в обычных лабораторных условиях, которые опубликованы на сегодняшний день. Основываясь на испытании нами модифицированного метода и полученных нами результатов, мы пришли к выводу, что можно разделитъ америций от кюрия методом ионно-обменной хроматографии с использованием в качестве элюента азотную кислоту и метанол.

Литература:

[1] Drabova V., Galanda D., Dulanska S., Remenec B. Bezpecnost jaderne energie 19(7/8), 224-228 (2011)

[2] Osaka, M., Koyama, S-I., Mitsugashira, T. J. Nucl. Sci. Techn., 41(9), 907-914 (2004)

Работа была осущестлена с поддержкой гранта Университета Я.А. Коменского № UK/448/2011 «Элиминация кюрия при определении америция методом жидкостной сцинтилляционной спектрометрии».