放射性废物中226Ra的化学分离与放射性平衡测定方法研究及其应用

《Radiation Measurements》：Determination of 226Ra by Chemical Separation and Radioactive Equilibrium Method

本文推荐采用化学分离与放射性平衡联用技术，建立放射性废物中226Ra的精准测定方案。该方法通过钡（Ba）示踪剂评估回收率（89.55%-91.93%），并利用214Pb/214Bi子体核素平衡验证活性浓度，偏差仅-3.16%，为单核素废物处理提供关键技术支撑。

　　

试剂

实验采用钡（Ba）作为示踪剂来评估²²⁶Ra的化学分离回收率。作为碱土金属，钡与镭具有近乎相同的水合离子半径和电荷，因此在沉淀、吸附、离子交换和溶剂萃取过程中表现出高度相似的行为。特别是BaSO₄沉淀的形成条件与RaSO₄几乎一致，这使得钡能作为可靠替代指标来评价²²⁶Ra的回收效率。

放射性平衡验证

通过理论计算与实验结果的对比，评估了²²⁶Ra与其子体²¹⁴Pb、²¹⁴Bi的放射性平衡关系。理论预测表明，母核²²⁶Ra与其直接子体²²²Rn在12.7天达到90%平衡，16.5天达95%，25.4天达99%。而²¹⁴Pb和²¹⁴Bi约在3小时内实现平衡，总平衡周期约为四周。

实验部分使用²²⁶Ra标准溶液进行验证，结果显示子体核素活度与母核高度吻合，证实了平衡模型的可靠性。

结论

来自工业、医院及科研机构的放射性废物多源于单核素应用，²²⁶Ra是此类设施的典型代表核素。监管机构要求即使对单核素废物也需采用破坏性放射化学分析，以确保精准核素识别及妥善处置。

本研究通过化学分离技术处理多种基质中的²²⁶Ra，并结合γ能谱对分离后溶液进行子体核素活度测定，方法高效可靠，为放射性废物特性表征提供了关键技术路径。