美国橡树岭国家实验室推进新工艺提升锎-252产量

美国能源部下属橡树岭国家实验室(ORNL)正在推进一项新的锎-252(Cf-252)分离工艺，以应对持续增长的市场需求。该实验室称，这项历经近十年研发的工艺有望将锎-252生产流程缩短约一周，在不改变产品质量的情况下显著提高处理效率。

锎-252是一种可发射中子的放射性同位素，可用于核反应堆启动、新反应堆燃料检测，也用于油井测井、煤炭分析、港口安全、燃料棒扫描仪和仪器校准等场景。橡树岭国家实验室表示，该实验室是西方世界唯一的锎-252生产机构。在美国能源部同位素研发和生产办公室资助下，ORNL生产锎-252，并提供给工业联盟，由其制成密封放射源后分销给全球客户。

ORNL锎-252项目经理萨曼莎·施雷尔表示，随着核能相关需求上升，以及国家安全和工业应用对中子源的需求增加，实验室希望进一步提高锎-252产量。她说，锎-252生产正进入一个新的阶段，实验室既在提高内部标准，也在拓展重元素生产能力。

目前，ORNL通常每两年开展一次锎-252生产。实验室曾评估是否改为每年生产一次，但考虑到成本、热室资源有限以及锎-252半衰期约2.6年等因素，认为这一做法并不合适。因此，提高产量的重点转向增加锔靶在高通量同位素反应堆(HFIR)中的照射循环次数，以及提升后续放射化学处理效率。

新工艺的核心改进来自ORNL放射化学家莱蒂西亚·德尔毛。过去数十年，ORNL采用双-二乙基己基磷酸(HDEHP)从溶解靶材溶液中分离三价锕系元素和镧系元素。该方法需要先大幅降低溶液酸度，仅这一步就大约耗时一周。

德尔毛提出，可改用中性分子在高酸度溶液中捕获目标元素，从而绕过耗时的降酸步骤。自2015年起，她先后利用少量废液、实际溶解靶材溶液和部分生产批次材料开展验证;到2025年生产批次中，该工艺完成了全面测试。

测试结果显示，改进后的单循环工艺可从锎-252溶液中去除裂变过程中产生的镅、锔和铈等其他同位素，去除比例达到95%，分离效果与旧工艺相当，但所需时间大幅缩短。ORNL表示，该流程将在下一轮生产中继续优化并投入使用。