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我国成功掌握硼-10同位素规模化分离技术
2024年10月09日 11:59:46
来源：化工仪器网 作者：小王 点击量：5360
硼有两种稳定地同位素，分别是硼-10与硼-11。其中硼-10具有卓越的中子吸收特性，其对热中子的吸收截面远高于自然丰度的硼和其他许多材料。因此，硼-10在核电站的安全和控制系统、中子计数管、治疗癌症等领域具有广泛的应用前景。
【化工仪器网 行业百态】硼有两种稳定地同位素，分别是硼-10与硼-11。其中硼-10具有卓越的中子吸收特性，其对热中子的吸收截面远高于自然丰度的硼和其他许多材料。因此，硼-10在核电站的安全和控制系统、中子计数管、治疗癌症等领域具有广泛的应用前景。
然而硼-10的制备过程却存在诸多难点。一方面，硼-10同位素的提取和分离过程涉及复杂的物理和化学过程，其中较为主流的低温精馏法对于反应环境要求较高，因此硼-10同位素的提取和分离存在成本高昂的问题；另一方面，由于同位素之间的物理和化学性质相似，因此很难实现高效的分离。这也导致了要保证分离出的硼-10同位素的纯度达到要求十分困难，低效率和低纯度也进一步影响了硼-10的应用效果和经济效益。
与此同时，技术的不成熟也间接导致了长期以来，我国在硼-10同位素分离技术方面依赖进口，受到外部技术的制约，难以在高端领域实现突破。可就在最近，这种情况迎来了转机，中核集团中国原子能科学研究院的科研团队成功打通低温精馏法分离硼-10同位素的全套工艺技术流程，能够稳定产出丰度达70%的富集硼-10产品。
据悉，该分离方法基于低温精馏法。低温精馏法是一种利用元素各同位素及其化合物的蒸气压有差别的原理来分离同位素的方法。在低温条件下，不同同位素的化合物具有不同的蒸气压，通过精馏过程可以实现同位素的分离。工程团队经过多年的不懈努力和集智攻关，创新性地研发了一整套硼-10同位素分离工艺，成功建立了低温精馏法制备硼-10的全流程台架装置，为提升我国硼同位素规模化生产水平打下了坚实基础。
而目前，硼-10同位素在材料科学、医药等领域也展示出了广泛的应用潜力。尤其是在治疗某些类型的癌症时，硼-10能够吸收中子，从而在局部产生强大的放射性效应，杀灭癌细胞。因此，从长期发展来看，掌握硼-10同位素规模化分离技术，一定程度上提升了我国的基础科技实力，除了能够进一步保障核电安全，提升我国的国际竞争力外，对于相关产业发展也有积极的推动作用，并且在促进科研创新以及保障国家安全等方面都具有重要意义。
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