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俄罗斯科学家开发新技术用于生产放射性碘的超级吸收剂

放射性碘 超级吸附剂
发布:2021-01-21 10:41:43    

俄罗斯门捷列夫化学技术大学(MUCTR)的科学家已经开发出一种新技术,该技术用于生产用于放射性碘-甲基碘的难以捉摸的吸附剂。

基于吸附剂的过滤器最多可以保留99.5%的有害同位素,不需要大量昂贵的原材料,并且可以将吸附成本降低一个数量级。

放射性碘131,是铀和钚核的裂变产物。它在自然界中不会发生,但会从核电厂或制药业中经过破坏的人为来源进入环境,并经过核武器测试。

放射性碘具有很高的挥发性,并迅速扩散到大面积区域。它的各种有机衍生物很容易污染空气,土壤和水,但也会渗透到人体,在人体中血液被血液携带到所有器官和组织,导致细胞突变和死亡。在切尔诺贝利和福岛1号灾难期间,放射性碘对生物物体造成的破坏最大。

密切监测反应堆中未经授权的碘131的释放。有一些技术可以使您在泄漏期间捕获放射性碘蒸气的很大一部分,但是核电厂工作室空气中碘131总含量的高达70%是甲基碘。由于物理相互作用,碘元素很容易被廉价的吸附剂吸收,但是碘甲烷需要能够与它们形成化学键或交换同位素的吸附物质。

市场上已经有这样的产品,但是它们并不完美。通常,它们是由活性炭制成的,活性炭的颗粒由于气流的作用而迅速磨损,这导致形成了堵塞通道的灰尘,因此大大增加了清洁过程的能量损失。此外,最好的吸附剂是使用进口原材料椰子壳制成的碳制成的。这极大地增加了材料的成本,而用于一个碘吸附器的过滤器的成本约为100,000卢布(1360美元)。

现在,MUCTR的科学家们已经开发出一种更高效,更经济的技术来制造甲基碘吸附剂。

“我们还使用了椰子壳木炭,但比传统过滤器少约十倍,不是颗粒状,而是以不同分数组成的粉末形式应用于高度多孔的聚氨酯泡沫基质,可显着减少能量损失,”高能化学与放射生态学系系主任Eldar Magomedbekov说。

为了提高吸附效率,粉末中加入了4%的三乙二胺,该物质可与甲基碘发生化学反应。在选择成分时,我们以物质的比表面积,孔隙率和机械强度等参数为指导。”

结果,选择了复合碘吸附剂的最佳样品。为了测试它们,开发了一种由不锈钢制成的可折叠分段式色谱柱,在该色谱柱中以特殊方式放置了多种吸收体,它们呈锯齿形或扭曲成卷,然后以蒸汽和主要气流混合的形式将放射性碘加入到其中。 。实验后,将具有吸附剂的柱子拆开,并在γ-射线光谱仪上测量每个部分的活性。最好的样品显示出非常高的甲基碘吸收效率-99.5%。

科学家预计,这项工作的结果将使放射性碘吸附剂的制造商感兴趣,他们将能够通过一种新的有效且具有成本效益的开发来扩大其产品范围,在价格和质量方面都超过市场上的类似物。

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