在管理放射性废物时， 安全处置和减少体积非常重要， 为此，必须进行放射性核素分析， 分析主要分为预处理、 分离和 测量过程。 近日，韩国研究人员研制出一种新概念“分离”装置，引起关注。
照片 1. 韩国原子能研究所利用机器人和传感器开发了新概念放射性核素分离装置，并成功进行了核素分离实验。
韩国原子能研究院先进核循环技术开发部李钟光博士团队3日宣布，他们开发出世界上第一个使用机器人和传感器的核素分离装置 。
核素分离是将与特定核素反应的试剂注入溶解的放射性废物样品中以分离每种核素。 有一种利用重力将试剂注入分离容器的手动方法，和一种利用泵的自动方法。手动方法无法控制试剂的速度，而 自动方法的缺点是部件复杂，如泵、阀门以及 与阀门连接的多根管子，并且必须根据预定时间调节阀门。 在自动方法中，控制试剂注入的阀门和试剂移动的管道每次都必须清洗，以确保没有放射性样本残留。
照片 2. 参与开发放射性核素分离系统“OpenPrap ： 由传感器事件操作的开放柱色谱系统”的研究人员
(左起) 放射性废物核素分析部高级研究技术员 吴心温、先进核循环技术开发部高级研究员李钟光、 放射性废物核素分析部主任柳正甫。
研究团队开发的分离装置采用自动化方法，但试剂是通过不与放射性样品接触的液体处理机器人引入的。 通过试剂反应分离出的样品被分离并收集以用于下一步的测量过程。 有了机器人，不再需要可能导致样品滞留或堵塞的阀门，并且使用的试管数量也大大减少。 因此，与放射性样品接触的部件可以轻松更换，防止样品残留造成交叉污染的可能性。
此外，首次将非接触式传感器应用于核素分离容器。 传感器检测到所有试剂已添加，并实时通知分离容器内的吸附剂吸附或分离核素的过程何时完成。 现在可以比在先前设定的时间内操作泵来更准确地进行分离。
特别是，可以高效地从一个样品中依次分离锝(99 Tc)、 锶(90 Sr)、 铁(55 Fe)、 铌(94 Nb)和 镍(59,63 Ni) 。 。 通过与研究所放射性废化学分析中心合作进行的有效性评估， Tc、Sr、Nb和Ni的分离速度比现有方法 快 三倍，同时实现了83-97%的高核素回收率。与现有方法不同， Fe通过精确控制试剂的用量和速度， 使反应持续时间延长约33% ，从而获得更好、更精确的结果。
照片 3. 使用机器人和传感器的核素分离装置的构成
该成果发表在分析化学领域著名学术期刊《Analytical Chemistry》上，题为“OpenPrep：传感器事件驱动的开放柱色谱样品制备系统”的论文于11月 11日在线发表 。 此外，还注册了多项与开发技术相关的专利。
韩国原子能研究院先进核循环技术开发部部长 Ryu Jae-su 强调：“通过未来的技术商业化，将取得技术突破，从而能够更快速、有效地分析核循环过程中产生的放射性废物。”核设施的运行或退役。 ”
