釷是一種重要的核能燃料,而核純釷的分離制備是釷核能開發(fā)的重要前提。在中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、國家973項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目支持下,長(zhǎng)春應(yīng)化所廖伍平課題組開發(fā)出核純釷溶劑萃取分離技術(shù),日前獲得澳大利亞專利授權(quán)。至此,圍繞核純釷的分離制備,長(zhǎng)春應(yīng)化所已獲得3項(xiàng)中國專利授權(quán)(ZL201110074345.8;ZL201210552752.X;ZL201210453853.1)和1項(xiàng)澳大利亞專利授權(quán),并申請(qǐng)美國專利1項(xiàng)。
釷元素非常穩(wěn)定,必須吸收中子轉(zhuǎn)化為鈾-233后才能裂變,因而核純釷對(duì)中子毒物的含量要求非常嚴(yán)格,甚至要求達(dá)到50ppb以下,因而核純釷的制備具有極大的挑戰(zhàn)。針對(duì)這一難題,廖伍平課題成功開發(fā)了核純釷溶劑萃取批量制備技術(shù),中子毒物如釤、銪、釓和鏑含量達(dá)到50ppb以下,取得了如下創(chuàng)新性成果:(1)開發(fā)出全新的核純釷溶劑萃取體系,解決了萃取過程中微乳對(duì)雜質(zhì)的夾帶難題,實(shí)現(xiàn)了釷和雜質(zhì)元素的高效分離,突破了溶劑萃取制備超低雜質(zhì)含量物質(zhì)的極限;(2)克服了傳統(tǒng)高純物質(zhì)分離工藝如柱分離技術(shù)不能連續(xù)生產(chǎn)的缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了核純釷樣品的連續(xù)批量制備,保障了中科院釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)先導(dǎo)專項(xiàng)的順利進(jìn)行,長(zhǎng)春應(yīng)化所成為國內(nèi)唯一掌握核純釷連續(xù)批量制備技術(shù)的單位;(3)與稀土清潔分離工藝(ZL98122348.6;ZL02123913.4和中國專利申請(qǐng)201410764931.9;201410764960.5)相耦合,掌握了從釷資源高效分離提取到核純釷制備的成套溶劑萃取技術(shù),為我國釷基核能研發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的原料生產(chǎn)技術(shù)保障。
(稀土及釷清潔分離工程技術(shù)中心)