近日，韓國原子能研究院(KAERI)宣布，該研究院已成功開發(fā)出世界上首個利用機器人和傳感器的核素分離裝置，這一創(chuàng)新技術有望極大地提升放射性廢物處理的安全性和效率。
在放射性廢物處理過程中，核素分析是確保廢物安全處理的關鍵步驟，它通常包括預處理、分離和測量三個階段。其中，核素分離是將特定核素通過添加反應試劑從熔融廢物樣品中分離出來的過程。
目前，核素分離主要采用手動和自動兩種方法。手動方法無法精確控制試劑注入速率，而自動方法則面臨泵、閥門及多根連接管道的復雜性，且每次使用后需進行清潔以避免放射性樣品殘留。
KAERI的新裝置則采用了自動化方法，但創(chuàng)新之處在于其使用的液體處理機器人不會直接接觸放射性樣品，而是通過自行注入試劑來完成分離過程。這一設計不僅避免了樣品殘留物沉淀或堵塞閥門的問題，還大幅減少了管道的使用，使得與放射性樣品接觸的組件能夠輕松更換，從而完全消除了交叉污染的風險。
此外，該裝置還首次引入了非接觸式傳感器，用于確定試劑引入的時刻并實時報告核素在容器內吸附劑上的吸附或分離過程。這一創(chuàng)新確保了更準確的分離效果，與現有方法相比，能夠顯著提高分離精度。
據KAERI介紹，新裝置能夠高效、逐步地從單個樣品中分離出包括99Tc、90Sr、55Fe、94Nb以及59Ni和63Ni等在內的多種核素。通過與俄羅斯原子能研究院化學分析中心的聯合評估，結果顯示，Tc、Sr、Nb和Ni的分離速度比傳統方法快三倍，核素提取率高達83-97%。同時，由于能夠精確控制試劑的供給量和供給速率，鐵的反應時間延長了約33%，提供了更準確的分析結果。
