Патент на изобретение №2344084
|
||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕПАРАТА РАДИОНУКЛИДА НИКЕЛЯ-63
(57) Реферат:
Изобретение относится к области радиохимии и может быть использовано для получения препарата радионуклида никеля-63. В способе получения препарата радионуклида никеля-63 гексааминперхлорат никеля Ni(NH3)6(ClO4)2 обрабатывают аммиачным раствором иодидов натрия или аммония, термически разлагают образовавшиеся соединение до оксида никеля и растворяют его в минеральной кислоте. Изобретение позволяет снизить трудоемкость получения препарата радионуклида никеля-63. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области радиохимии и может быть использовано в химической технологии и аналитической химии. Известен способ очистки препарата радионуклида 63Ni [E.B.Егоров, С.Б.Макарова Ионный обмен в радиохимии. М.: Атомиздат 1971, с. 368]. Способ включает операции растворения облученного материала в 12 моль/л. соляной кислоте и сорбции из полученного раствора радионуклидов кобальта на сильноосновном анионите Dowex-1. Недостатком способа является невозможность очистки 63Ni от присутствующих в облученном материале, помимо радионуклидов кобальта, радиоактивных примесей 134,137Cs, 140Ва, 152,154Eu, 144Се, 103,106Ru, 131I, 110mAg, 95Nb, 51Cr, 54Mn. Указанный недостаток обусловлен низкими коэффициентами распределения данных элементов на анионите. Другим недостатком способа является использование концентрированной соляной кислоты, вызывающей коррозию защитного оборудования (“горячие” камеры и боксы), изготовленного из нержавеющей стали. Наиболее близким к заявляемому является способ получения препарата радионуклида никеля-63 (Патент №2219133 от 22.04.2002 C01G 53/00, G21G4 /00), заключающийся в получении раствора его нитрата, содержащего аммиак с концентрацией не менее 4 моль/л, введении в раствор нитрата железа (Ш) в количестве, соответствующем массовому отношению Fe_Ni=0,01-0,03, с последующим отделением раствора от осадка, осаждении 63Ni в присутствии пероксида водорода с концентрацией 0,01-0,1 моль/л в виде перхлората гексааминникеля посредством введения перхлората натрия или аммония при отношении молярных концентраций перхлорат-ионов и никеля в интервале 10-20, отделении маточного раствора от осадка, промывке осадка раствором с концентрациями в нем аммиака не менее 4 моль/л, перхлорат-ионов 0,5-2 моль/л, пероксида водорода – 0,01-0,1 моль/л с последующим отделением промывного раствора, растворении осадка в азотной кислоте с концентрацией 0,5-2 моль/л при молярном отношении количеств кислоты и никеля 8-10, сорбции 63Ni из полученного раствора на сильнокислом катионите Dowex-50, последовательной промывке сорбента водой и раствором соляной кислоты с концентрацией 0,3-0,5 моль/л и десорбции 63Ni раствором соляной кислоты с концентрацией 4-6 моль/л. Согласно химической формуле гексааминперхлората никеля (ГАПН) на 1 моль никеля приходится 6 моль аммиака и при растворении осадка в кислоте образуется, соответственно, 6 моль ионов аммония. При пропускании азотнокислого раствора ГАПН через Dowex-50 происходит сорбция ионов никеля и аммония, а перхлорат-ионы остаются в растворе. Наличие шестикратного избытка ионов аммония приводит к увеличению необходимого количества сорбента и объема колонки. Соответственно, возрастает объем растворов, необходимых для раздельного элюирования катионов аммония и никеля. Непосредственное удаление аммиака из ГАПН нагреванием невозможно, поскольку сухой ГАПН при нагревании выше 100°С разлагается с взрывом. Техническим результатом заявляемого способа является снижение трудоемкости получения препарата радионуклида никеля-63. Для этого в способе получения препарата радионуклида никеля-63, включающем осаждение из аммиачных растворов гексааминперхлората никеля Ni(NH3)6(ClO4)2 и растворение соединения никеля в минеральной кислоте, обрабатывают гексааминперхлорат никеля Ni(NH3)6(ClO4)2 аммиачным раствором реактива, термически разлагают образовавшееся соединение до оксида никеля и растворяют его в минеральной кислоте. В качестве реагента для обработки гексааминперхлората никеля используют аммиачный раствор иодидов натрия или аммония в количестве, обеспечивающем мольное отношение иодид- и перхлорат-ионов не менее 5, а термическое разложение полученного соединения проводят при температуре не менее 350°С. При обрабатывании осадка гексааминперхлората никеля аммиачным раствором иодидов аммония или натрия происходит твердофазное замещение перхлорат-ионов в осадке иодид-ионами. Полнота замещения зависит от мольного отношения иодид- и перхлорат-ионов. На прилагаемом чертеже представлена зависимость степени превращения гексааминперхлората никеля в гексааминиодид никеля (ГАИН) от мольного отношения иодид- и перхлорат-ионов. Как видно, полное превращение гексааминперхлората никеля в гексааминиодид никеля происходит при мольном отношении иодид- и перхлорат-ионов более 5. После промывок спиртом и высушивания осадок гексааминиодида никеля выдерживают при температуре Улетучивание аммиака на воздухе из сухих аминосолей никеля происходит уже при комнатной температуре, и скорость процесса возрастает с увеличением температуры. В данном случае приемлемая скорость разложения гексааминиодида никеля наблюдается при температуре 350°С. Следует отметить, что температура разложения иодида никеля равна 797°С и при термической обработке гексааминиодида никеля должен образовываться не оксид, а иодид никеля. По-видимому, термическое разложение гексааминиодида никеля представляет собой окислительно-восстановительный процесс с участием иодид-ионов и кислорода воздуха. Пример конкретного выполнения. Пример 1 100 мл раствора 0,504 г никеля-63 в 1 моль/л азотной кислоты добавили при перемешивании к 100 мл раствора 25% аммиака. К полученному аммиачному раствору никеля-63 добавили 1 мл 30% перекиси водорода и 20 мл 6,7 моль/л перхлората натрия. Осадок ГАПН выдержали под слоем маточного раствора в течение 10 часов. Осадок отделили от маточного раствора, промыли 3 раза раствором состава: 4 моль/л аммиак + 0.6 моль/л NaClO4 и 2 раза спиртом. Промытый осадок высушили и взвесили. Осадок ГАПН обработали 2 раза по 20 мл 2,5 моль/л раствором NaI в 2-4 моль/л аммиака, промыли спиртом и выдержали при 400°С до постоянного веса (время выдержки 4 часа). Остаток после прокаливания растворили в 25 мл 6 М соляной кислоты и определили содержание никеля и иодид-ионов. Результаты:
Содержание иодид-ионов в остатке после прокаливания отсутствует. Пример 2 100 мл раствора 0,504 г никеля-63 в 1 моль/л азотной кислот добавили при перемешивании к 100 мл раствора 25% аммиака. К полученному аммиачному раствору никеля-63 добавили 1 мл 30% перекиси водорода и 20 мл 6,7 моль/л перхлората натрия. Осадок ГАПН выдержали под слоем маточного раствора в течение 10 часов. Осадок отделили от маточного раствора, промыли 3 раза раствором состава: 4 моль/л аммиак + 0.6 моль/л NaClO4 и 2 раза спиртом. Промытый осадок высушили и взвесили. Осадок ГАПН обработали 2 раза по 20 мл 2,5 моль/л раствором NH4I в 2-4 моль/л аммиаке, промыли спиртом и выдержали при 400°С до постоянного веса (время выдержки 4 часа). Остаток после прокаливания растворили в 25 мл 6 М соляной кислоты и определили содержание никеля и иодид-ионов. Результаты:
Содержание иодид-ионов в остатке после прокаливания отсутствует. Как видно из результатов, остаток после термического разложения ГАИН соответствует оксиду никеля NiO.
Формула изобретения
1. Способ получения препарата радионуклида никеля-63, включающий осаждение из аммиачных растворов гексааминперхлората никеля Ni(NH3)6(ClO4)2 и растворение соединения никеля в минеральной кислоте, отличающийся тем, что обрабатывают гексааминперхлорат никеля Ni(NH3)6(ClO4)2 аммиачным раствором иодидов натрия или аммония, термически разлагают образовавшееся соединение до оксида никеля и растворяют его в минеральной кислоте. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обрабатывают гексааминперхлорат никеля аммиачным раствором иодидов натрия или аммония при мольном отношении иодид- и перхлоратионов не менее 5. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что термическое разложение полученного соединения проводят при температуре не менее 350°С.
РИСУНКИ
Другие изменения, связанные с зарегистрированными изобретениями
Изменения:
Номер и год публикации бюллетеня: 2-2009
Извещение опубликовано: 10.01.2010 БИ: 01/2010
|
||||||||||||||||||||||||||||
350°С. При этом происходит превращение Ni(NH6)6I2 в оксид никеля с выделением NH3 и I2. Анализ остатка после прокаливания показал отсутствие иодида. Масса остатка соответствует оксиду никеля.
Научно-исследовательский институт атомных реакторов»