一种电化学法分离提纯放射性核素的流控系统的制作方法

本发明属于放射性核素分离提纯，涉及保证电化学法分离提纯放射性核素中各电解液或溶液有序介入的技术，具体涉及一种电化学法分离提纯放射性核素的流控系统。

背景技术：

1、放射性核素是指具有放射性特性的同位素，它们在核反应中释放出放射性粒子以及能量。这种特殊的性质使放射性核素在核能利用、核武器开发和放射性药物等领域具有重要的应用价值。因此，放射性核素的分离提纯技术在科学研究和生产实践中具有重要的意义。

2、放射性核素的分离技术是指从混合样品中将目标放射性核素提取出来的一种技术。常用的分离方法包括离子交换法、溶剂萃取法、萃取色谱法、沉淀法、膜分离法和电化学法等。其中，电化学法是通过放射性核素离子在电场作用下向阴极或者阳极移动，进而在电极表面发生氧化还原反应，沉积在电极表面，实现与其他核素杂质的分离。

3、电解池通常作为某一阶段下电解反应的反应容器使用，但对于放射性核素进行提取时，其电解反应具有多个不同的阶段，以保证放射性核素获取的放射性核纯度，由此就需要在每个阶段注入不同的电解液或溶液，而现有技术中的电解池无法满足需求，且，放射性核素本身就具备放射性，若人工介入操作，会造成风险的提升。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术问题，本发明提供一种电化学法分离提纯放射性核素的流控系统。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、提供一种电化学法分离提纯放射性核素的流控系统，至少包括：

4、电解反应装置；

5、控制阀a和控制阀b；

6、其中，所述控制阀a具有一个主支端口n和多个分支端口a，且所述主支端口n与所述分支端口a导通；

7、所述控制阀b具有一个主支端口m和多个分支端口b，且所述主支端口m与所述分支端口b导通；

8、其中，所述主支端口n与所述电解反应装置的液口一连通；

9、所述主支端口m与所述电解反应装置的液口二连通；

10、动力结构，所述动力结构与所述控制阀a或控制阀b连通；

11、多个分支管路，每个所述分支管路连通有一个介质容器，且所述介质容器用于承载电解反应不同阶段下所需的电解液或溶液；

12、每个所述分支管路的一端与每个分支端口a连接，以及每个所述分支管路的另一端与每个分支端口b连通；

13、且，每个所述分支管路与所述电解反应装置构成独立的电解液动态循环回路。

14、优选地，每个所述分支管路具有：

15、连通一段和连通二段；

16、其中，所述连通一段具有：

17、连接端口一和连接端口二，所述连接端口一与所述分支端口a连通，所述连接端口二与介质容器连通；

18、所述连通二段具有：

19、连接端口三和连接端口四，所述连接端口三与介质容器连通，所述连接端口四与分支端口b连通；

20、其中，所述连接端口二位于所述介质容器的瓶口位置，以及所述连接端口三位于所述介质容器的瓶底位置。

21、优选地，所述动力结构具有输送策略，以调控电解液或溶液的循环路径；

22、所述输送策略至少包括：

23、促使电解液或溶液沿第一方向循环流动；

24、促使电解液或溶液沿第二方向循环流动；

25、且，所述第一方向和所述第二方向相反。

26、优选地，所述输送策略于电解反应所处阶段启动；

27、其中，在电解反应某一阶段初始时，所述动力结构促使所述电解液或溶液沿第一方向循环流动，所述电解液或溶液的流动路径为：

28、介质容器至连通二段至控制阀b至电解反应装置至控制阀a至连通一段至介质容器；

29、在电解反应某一阶段结束时，所述动力结构促使所述电解液或溶液沿第二方向循环流动，所述电解液或溶液的流动路径为：

30、连通一段至控制阀a至电解反应装置至控制阀b至连通二段至介质容器；

31、且，每个所述介质容器承载的电解液或溶液均按照前述的输送策略独立循环。

32、优选地，多个所述分支管路至少包括：

33、原料管路，连通承载有放射性核素电解液的原料瓶；

34、和/或，第一纯化管路，连通承载纯化溶液的第一纯化瓶；

35、和/或，第二纯化管路，连通承载纯化溶液的第二纯化瓶；

36、和/或，收集管路，连通有承载盐酸溶液的盐酸瓶；

37、和/或，废液管路，连通有废液瓶，且用于各介质容器以及电解反应装置的废液、各分支管路的残留液的收集；

38、和/或，供液管路，连通有承载各介质容器对应的电解液或溶液的供液瓶，且将其输送至各介质容器。

39、优选地，所述控制阀a和控制阀b具有：

40、调控策略，所述调控策略至少用于：

41、将所述第一纯化瓶或所述第二纯化瓶与所述废液瓶连通；

42、将所述第一纯化瓶或所述第二纯化瓶与所述供液瓶连通。

43、优选地，所述第一纯化瓶或所述第二纯化瓶与所述废液瓶连通包括：

44、将所述控制阀a与所述废液管路连通的分支端口a打开，以及将所述控制阀b与所述第一纯化管路或第二纯化管路连通的分支端口b打开；

45、所述第一纯化瓶或所述第二纯化瓶与所述供液瓶连通包括：

46、将所述控制阀b与所述供液管路连通的分支端口b打开，以及将所述控制阀a与所述第一纯化管路或第二纯化管路连通的分支端口a打开。

47、优选地，所述电解反应装置至少包括：

48、反应容器，所述反应容器呈管状；

49、且，所述反应容器的内部至少形成一反应腔室；

50、其中，所述反应腔室的内壁面作为阴极；

51、阳极，可置于所述反应腔室内；

52、其中，电解液在所述反应腔室内发生电解反应，且放射性核素吸附于所述阴极。

53、优选地，所述阳极至少具有：

54、一阳极发生面；

55、其中，所述阳极发生面全部暴露于所述反应腔室内；

56、以及，所述阴极至少具有：

57、一阴极发生面；

58、其中，所述阴极发生面的辐射区域至少覆盖全部的阳极发生面；

59、且，所述阳极发生面和所述阴极发生面相对设置，两者之间形成用于所述电解液动态循环的电解通道。

60、优选地，所述阳极发生面的面积为s1，所述阴极发生面的面积为s2：

61、且，s1与s2满足：s1=s2×k，k的取值范围是：0.1至0.5。

62、优选地，所述电解通道的间隙为l，且，l的取值范围为：2至10mm。

63、本发明提供一种电化学法分离提纯放射性核素的流控系统，本发明的有益效果体现在：

64、其一，实现电解反应不同阶段的电解液或溶液的供给，从而满足放射性核素分离的需求；

65、其二，确保各电解液或溶液有序且可控的进行输送，以降低放射性核素的失控风险，提高放射性核素分离提纯工艺的安全性；

66、其三，电解液或溶液以动态且闭环的形式循环输送，以确保其混合度在有效电解区域处于饱和状态，进而提高放射性核素分离提纯的效率。