本技術涉及金屬核素分離純化裝置領域,特別是涉及一種用于放射性金屬核素分離純化的裝置。
背景技術:
1、放射性金屬核素的生產通常由粒子加速器將粒子束入射到固體靶的靶材料上,通過核反應產生相應的放射性核素,如轟擊zn靶產生67cu或68ga等,固體靶用酸溶解后經離子交換柱進行化學分離,最終得到所需的放射性金屬核素。
2、首先,傳統的用于放射性金屬核素分離的方法普遍存在工藝流程長、產物難以洗脫、化學試劑消耗大以及廢液處理將造成二次污染等問題。此外,加速器生產金屬核素使用的zn靶大多為富集的68zn,68zn豐度僅為18.84%,因此富集的zn靶十分昂貴。因此,為了提高靶件金屬的回收率,研究人員嘗試使用真空升華法對靶件和生成的核素進行物理分離,這種分離方法能夠大大提高核素的純化效率和靶件金屬的回收率,減少操作過程中對技術人員的輻射損害。然而現有的升華裝置結構比較復雜,在溫度控制、分離后處理和防護等方面都存在一定的局限性。
技術實現思路
1、為了解決上述技術問題,本實用新型提供一種用于金屬核素分離純化的裝置。
2、為實現上述目的,本實用新型提供了如下技術方案:
3、一種用于金屬核素分離純化的裝置,包括底座、頂蓋和位于底座和頂蓋之間的外筒;其中,所述底座包括基座、加熱器和靶片腔體;所述頂蓋由上套筒和冷卻容器組成;所述上套筒為空心圓筒結構,底部呈開口狀,所述上套筒頂部與所述冷卻容器的底部固定密封,所述上套筒底部略高于所述基座上表面。
4、具體地,所述基座的材料為隔熱材料,如石墨、rcc等;所述頂蓋的材料是耐高溫且耐酸蝕的材料,如石英、氧化陶瓷等。
5、進一步地,所述靶片腔體頂部開口且位于上套筒內部;所述上套筒位于所述外筒內部。
6、具體地,所述靶片腔體可以是坩堝。
7、進一步地,所述外筒兩端呈開口狀;所述基座上表面以及所述冷卻容器下表面均設有定位槽;所述定位槽內布有密封圈,用于外筒的安裝固定及密封。
8、具體地,所述密封圈內設有卡槽,所述卡槽的截面為u型,大小與外筒的兩端和定位槽內壁相適配。
9、進一步地,所述外筒底端和頂端可以有凸出部位用于和所述密封圈的所述卡槽內部緊密貼合。
10、具體地,所述外筒的材料為耐高溫材料,如石英、氧化陶瓷等,所述密封圈的材料為耐高溫的彈性材料。
11、進一步地,所述外筒側面設有真空閥和通氣閥。
12、進一步地,所述真空閥連接真空泵,所述通氣閥連接惰性氣體。
13、具體地,所述惰性氣體為氬氣。
14、進一步地,所述加熱器內置于所述基座內,并位于所述靶片腔體正下方;所述加熱器外接溫度控制器。
15、具體地,所述加熱器加熱的溫度可高達600~900℃。
16、進一步地,所述冷卻容器上設有進液口和出液口,容器內部裝有冷卻液。
17、本實用新型的有益效果在于:1、本實用新型的裝置結構簡單,操作方便,能滿足放射性核素升華分離的需求;2、該裝置體積小,可以放入防護箱,分離純化過程全程在防護箱內操作,降低了輻射風險;3、升華過程得到的金屬蒸氣主要凝結在上套筒內部,方便用酸溶解進行回收再利用。
1.用于金屬核素分離純化的裝置,其特征在于,包括底座、頂蓋和位于底座和頂蓋之間的外筒;其中,所述底座包括基座、加熱器和靶片腔體;所述頂蓋由上套筒和冷卻容器組成;所述上套筒為空心圓筒結構,底部呈開口狀,所述上套筒頂部與所述冷卻容器的底部固定密封,所述上套筒底部略高于所述基座上表面。
2.根據權利要求1所述的裝置,其特征在于,所述靶片腔體頂部開口且位于上套筒內部;所述上套筒位于所述外筒內部。
3.根據權利要求1所述的裝置,其特征在于,所述外筒兩端呈開口狀;所述基座上表面以及所述冷卻容器下表面均設有定位槽;所述定位槽內布有密封圈,用于外筒的安裝固定及密封。
4.根據權利要求3所述的裝置,其特征在于,所述密封圈內設有卡槽,所述卡槽的截面為u型。
5.根據權利要求3所述的裝置,其特征在于,所述外筒側面設有真空閥和通氣閥。
6.根據權利要求1所述的裝置,其特征在于,所述加熱器內置于所述基座內,并位于所述靶片腔體正下方;所述加熱器外接溫度控制器。
7.根據權利要求1所述的裝置,其特征在于,所述冷卻容器上設有進液口和出液口,容器內部裝有冷卻液。