南华大学陈立丰博士团队在钍/镭分离方面取得系列重要进展

新湖南客户端 2024-10-31 15:56:27

近期，南华大学核科学技术学院/先进核燃料循环化工研究中心陈立丰博士带领其研究团队在钍/镭分离方面取得系列重要进展。相关成果相继发表，其中有两项成果在国际Top期刊Chemical Engineering Journal 发表，一项在专业领域高水平期刊Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 发表。

²¹² Pb是为数不多的可应用于恶性肿瘤靶向α放射性治疗（TAT）的核素，在前列腺癌、乳腺癌、胰腺癌治疗方面具有重要应用。然而，跟其它TAT核素一样，制约²¹² Pb药物研发及临床应用的一个关键因素就是供应严重不足。考虑到²¹² Pb是²³² Th的衰变子体之一，如果能开发从天然钍中高效提取²¹² Pb的方法和技术，则有望从根本上解决²¹² Pb供应不足的瓶颈问题。根据计算，²³² Th仅需50年左右时间即可达到长期平衡。在长期平衡状态下，1000t²³² Th中包括²¹² Pb和²²⁸ Ra等在内的各核素均可以达到109Ci，这个量预估几乎可以满足全世界对²¹² Pb的研究和应用需求。

然而，要实现对天然钍中²¹² Pb的有效分离利用，首要和关键在于如何从天然钍中实现极微量²²⁸ Ra和²²⁴ Ra的分离制备。针对大量钍中极微量镭的分离，团队通过对钍和镭的物化性质进行深入研究和分析，由此针对性设计和开发了三种用于钍/镭分离的高性能功能材料，可分别应对于低酸低钍、低酸高钍和高酸高钍的灵活工况。基于离子交换色层和萃取色层手段，研究团队以²²⁶ Ra作为示踪核素，最终验证了所提出的分离方法的有效性和可靠性。在钍/镭质量比达到7个数量级的情况下，依然能实现钍和镭的高效分离，²²⁶ Ra的化学回收率可以达到95%以上，镭溶液中钍的去污因子大于10⁵ ，分离时间则可以控制在3h内完成。基于所开发的钍/镭分离技术，目前已申报国家发明专利1项。研究成果预期将为我国今后²¹² Pb的规模化制备和应用提供重要的实践和理论参考。

南华大学核科学技术学院学生何学翔、唐景为论文第一作者，陈立丰博士为论文通讯作者。（陈立丰）

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来源：新湖南客户端

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