多孔金屬膦酸鹽及其在輕錒系元素分離領域的應用

熊亮萍，呂 開，古 梅，胡 勝，楊楚汀，龍興貴

中國工程物理研究院 核物理與化學研究所，四川 綿陽 621900

輕錒系元素是原子序數為89～96的前錒同位素簇(Ac、Th、Po、U、Np、Pu、Am、Cm)的合稱，相對于原子序數更高的其它錒系元素，它們的應用較為廣泛，在核工業、環境放射化學、核取證等領域均具有不可取代的重要地位(為簡化敘述，下文以“錒系”代替“輕錒系”)。

在核工業領域，U、Pu、Th等錒系元素是發展核能的關鍵資源。這些元素的高效分離與提取是核能工業持續發展的重要前提。在核燃料循環的前端，首先就需要將易裂變核素(如235U)和可裂變核素(如232Th、238U)從礦石中提取出來，才可能進行后續的燃料元件鑄造等過程；在核燃料循環的后端，需將乏燃料中的高化學毒性和放射性的錒系元素(如U、Pu、Am、Np等)分離出來，把它們對環境和人類健康的危害減小到最低程度，大大提高核能的安全性以及公眾的接受程度[1]；此外，采用閉式燃料循環可以使有限的核燃料資源得到更充分的利用，為核工業的持續發展提供有力支持[2]。

在環境放射化學領域，錒系元素的分離也具有不可忽視的作用。在核工業廢水排放到環境之前，必不可少的一步就是對放射性廢液進行處理，分離回收其中的錒系元素[3]；而在排放之后，也需要進行錒系元素的分離與分析，以實現實時監測，確保達到安全排放標準。

在核取證領域，為了盡快對恐怖核爆炸樣品、截獲的非法核材料和放射性材料的來源、危害和潛在用途作出判斷，需要對其成分進行快速分離與精確分析，以打擊核走私和非法核交易，防控核擴散、維護國際核安全形勢[4]?！?br>