近日，韩国原子能研究院(KAERI)宣布，该研究院已成功开发出世界上首个利用机器人和传感器的核素分离装置，这一创新技术有望极大地提升放射性废物处理的安全性和效率。
在放射性废物处理过程中，核素分析是确保废物安全处理的关键步骤，它通常包括预处理、分离和测量三个阶段。其中，核素分离是将特定核素通过添加反应试剂从熔融废物样品中分离出来的过程。
目前，核素分离主要采用手动和自动两种方法。手动方法无法精确控制试剂注入速率，而自动方法则面临泵、阀门及多根连接管道的复杂性，且每次使用后需进行清洁以避免放射性样品残留。
KAERI的新装置则采用了自动化方法，但创新之处在于其使用的液体处理机器人不会直接接触放射性样品，而是通过自行注入试剂来完成分离过程。这一设计不仅避免了样品残留物沉淀或堵塞阀门的问题，还大幅减少了管道的使用，使得与放射性样品接触的组件能够轻松更换，从而完全消除了交叉污染的风险。
此外，该装置还首次引入了非接触式传感器，用于确定试剂引入的时刻并实时报告核素在容器内吸附剂上的吸附或分离过程。这一创新确保了更准确的分离效果，与现有方法相比，能够显著提高分离精度。
据KAERI介绍，新装置能够高效、逐步地从单个样品中分离出包括99Tc、90Sr、55Fe、94Nb以及59Ni和63Ni等在内的多种核素。通过与俄罗斯原子能研究院化学分析中心的联合评估，结果显示，Tc、Sr、Nb和Ni的分离速度比传统方法快三倍，核素提取率高达83-97%。同时，由于能够精确控制试剂的供给量和供给速率，铁的反应时间延长了约33%，提供了更准确的分析结果。
