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俄罗斯化学家开发出放射性碘的超级吸附剂

放射性碘 同位素
发布:2020-12-30 16:14:56     来源:晴天爱娱乐

放射性碘,更准确地说,是碘的放射性同位素之一,原子质量为131,是铀核和钚核裂变的产物。它不是自然产生的,而是从核电站或制药工业中受损的、人为来源以及核试验后进入环境的。放射性碘具有较高的挥发性,能迅速大面积扩散,其各种有机衍生物不仅容易渗透到空气、土壤和水中,而且还能进入人体,通过血液在各器官和组织中传播,引起变异和细胞死亡。

有一些技术可以用来捕捉泄漏的大部分放射性碘蒸汽,但不可能完全做到。事实上,核电站工作室内空气中碘-131的总含量有70%是由碘甲烷构成的,这是一种难以捕捉的物质。碘元素由于物理相互作用,很容易被廉价的吸附剂吸收,而碘甲烷则需要能够与其形成化学键或交换同位素的吸附剂。

市场上已经有这样的产品,但还不完善。一般来说,它们是由活性炭制成的,其颗粒在气流的影响下会迅速磨损,导致灰尘的形成,堵塞通道,从而急剧增加净化过程的能量损失。此外,最好的吸附剂是使用椰壳生产的碳,不过成本相对较高。


 

俄罗斯化学技术大学的科学家们开发了一种新技术,用于制造碘甲烷的吸附剂。基于该技术的过滤器对危险同位素的截留率高达99.5%,并且不需要大量昂贵的原材料,使吸附成本降低了一个数量级。该成果发表在《Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry》上。

研究人员使用了椰壳生产的碳,但比传统过滤器中的使用量少了十倍左右,而且不是以颗粒的形式,是以不同组分的粉末形式,应用于多孔的聚氨酯泡沫基体上,这样可以大大降低能量损失和成本。为了提高吸附效率,粉末中浸渍了4%的三乙二胺,这种物质可以与碘甲烷发生化学反应。

制作了吸附剂样品后,研究人员进行了测试,在试验中,他们开发了一种可折叠的分段式不锈钢柱,吸收剂以一种特殊的方式放置,弯折或扭曲成卷状,放射性碘以蒸汽的形式与主气流混合送入其中。实验结束后,拆开吸附柱,在伽马射线光谱仪上测量各部分的活性。发现碘甲烷的最高吸收效率达到99.5%。

论文标题为《Method for obtaining radioactive methyliodide vapors under dynamic conditions》。

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