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《中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)》 2018年
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氧化镧中放射性的检测和去除

陈德胜  
【摘要】:稀土是现代工业发展的重要原材料,我国稀土矿的储量和稀土产品的产量、出口量均居世界第一。稀土矿中通常都伴生铀、钍、镭、钾等元素的放射性同位素,在稀土的开采、冶炼及深加工过程中,伴生的放射性物质被不同范围、不同程度地在不同阶段分离或者富集。随着现代工业的快速发展和我国加入世贸组织(WTO),稀土产品中放射性物质的含量对稀土产品的销售影响更加显著。近年来,部分企业生产的稀土产品放射性超出豁免值而无法出口,给企业和国家造成了严重的经济损失。如何有效地降低稀土产品中放射性物质的含量已经成为亟待解决的问题。某稀土公司以南方矿生产的氧化镧产品放射性超标,为解决该问题,本研究首先采用高纯锗伽玛谱仪(HPGe-γ谱仪)对该企业工艺生产中不同分离阶段的镧产品进行了放射性检测分析,结果显示:南方稀土矿中铀含量较高,生产的氧化镧产品只包含有锕铀系的放射性核素,且有明显的富集现象。结合理论分析和实验验证,证明氧化镧中放射性过高的原因是由长寿命核素~(227)Ac及其衰变子体~(227)Th、~(215)Po和~(211)Pb等造成。第二步,本研以微调企业原有生产工艺的方式,降低氧化镧产品中的放射性。以磺化煤油为稀释剂,采用放射性核素~(228)Ac作为示踪剂,系统研究了2-乙基己基磷酸单-2-乙基己基酯(P_(507))从盐酸中萃取La~(3+)和Ac~(3+)的行为,重点考察了酸度、萃取剂皂化度、La~(3+)浓度和盐析剂浓度等条件对萃取效率的影响。当萃取剂皂化度为30%,母液酸度[H~+]=0.00355 mol/L,La~(3+)浓度32 g/L,盐析剂浓度[KNO_3]=3 mol/L时镧锕萃取分离系数(SF_(La/Ac))可达67.6。最后,采用上述优化的实验条件纯化得到5 g氧化镧,然后应用液液萃取法提取出纯化前后两种氧化镧中的~(227)Th,再利用电沉积技术将~(227)Th制成α放射源,通过alpha能谱仪进行检测,结果表明:纯化后的氧化镧中~(227)Ac的比活度为0.156 Bq/g,去除率约90%,且没有显著的放射性“回升”现象,达到了放射性豁免值的要求。上述结论对企业氧化镧产品除放具有实际的指导意义。
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TL25

【参考文献】
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>哈尔滨工业大学
相关作者
>何皎洁
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