在管理放射性廢物時， 安全處置和減少體積非常重要， 為此，必須進行放射性核素分析， 分析主要分為預處理、 分離和 測量過程。 近日，韓國研究人員研制出一種新概念“分離”裝置，引起關注。

照片 1. 韓國原子能研究所利用機器人和傳感器開發了新概念放射性核素分離裝置，并成功進行了核素分離實驗。

韓國原子能研究院先進核循環技術開發部李鐘光博士團隊3日宣布，他們開發出世界上第一個使用機器人和傳感器的核素分離裝置 。

核素分離是將與特定核素反應的試劑注入溶解的放射性廢物樣品中以分離每種核素。 有一種利用重力將試劑注入分離容器的手動方法，和一種利用泵的自動方法。手動方法無法控制試劑的速度，而 自動方法的缺點是部件復雜，如泵、閥門以及 與閥門連接的多根管子，并且必須根據預定時間調節閥門。 在自動方法中，控制試劑注入的閥門和試劑移動的管道每次都必須清洗，以確保沒有放射性樣本殘留。

照片 2. 參與開發放射性核素分離系統“OpenPrap ： 由傳感器事件操作的開放柱色譜系統”的研究人員

(左起) 放射性廢物核素分析部高級研究技術員 吳心溫、先進核循環技術開發部高級研究員李鐘光、 放射性廢物核素分析部主任柳正甫。

研究團隊開發的分離裝置采用自動化方法，但試劑是通過不與放射性樣品接觸的液體處理機器人引入的。 通過試劑反應分離出的樣品被分離并收集以用于下一步的測量過程。 有了機器人，不再需要可能導致樣品滯留或堵塞的閥門，并且使用的試管數量也大大減少。 因此，與放射性樣品接觸的部件可以輕松更換，防止樣品殘留造成交叉污染的可能性。

此外，首次將非接觸式傳感器應用于核素分離容器。 傳感器檢測到所有試劑已添加，并實時通知分離容器內的吸附劑吸附或分離核素的過程何時完成。 現在可以比在先前設定的時間內操作泵來更準確地進行分離。

特別是，可以高效地從一個樣品中依次分離锝(99 Tc)、 鍶(90 Sr)、 鐵(55 Fe)、 鈮(94 Nb)和 鎳(59,63 Ni) 。 。 通過與研究所放射性廢化學分析中心合作進行的有效性評估， Tc、Sr、Nb和Ni的分離速度比現有方法 快 三倍，同時實現了83-97%的高核素回收率。與現有方法不同， Fe通過精確控制試劑的用量和速度， 使反應持續時間延長約33% ，從而獲得更好、更精確的結果。

照片 3. 使用機器人和傳感器的核素分離裝置的構成

該成果發表在分析化學領域著名學術期刊《Analytical Chemistry》上，題為“OpenPrep：傳感器事件驅動的開放柱色譜樣品制備系統”的論文于11月 11日在線發表 。 此外，還注冊了多項與開發技術相關的專利。

韓國原子能研究院先進核循環技術開發部部長 Ryu Jae-su 強調：“通過未來的技術商業化，將取得技術突破，從而能夠更快速、有效地分析核循環過程中產生的放射性廢物。”核設施的運行或退役。 ”