俄科學家研發制備鍀的新方法

相關研究發表在《Electroanalytical Chemistry》期刊上。

鍀是放射性元素，由鈾和釷礦石自然衰變形成。地球天然鍀的含量極低，但在乏核燃料中的含量較高。鍀在核醫學上被廣泛用於內臟器官和腫瘤的造影標記：僅在美國，每年就有超過1000萬例治療需要用到鍀。

然而，人體組織顯像需要的不是簡單的鍀，而是半衰期為6小時的99mTc亞穩態同位素。在臨床上，這種元素從便攜式核發電機中直接獲得，原理是通過中子通量輻照鉬靶，然後分階段從得到的混合物中分離出鍀，整個過程非常昂貴複雜。如果使用電化學方法而不是化學方法來沈積鍀，也就是說，讓電流通過混合物，可以簡化制備過程。

俄羅斯門捷列夫化工大學教授維塔利·庫茲涅佐夫表示：“鍀具有多種氧化值，在輻照鉬靶後得到的混合物中，最高主要為+7氧化值，最好的是將鍀以氧化值為0的金屬形式分離出來。之後可以將其進一步按照需要處理。”

在實驗中，科學家使用鍀氧化值為+7的KTcO4鹽進行操作。他們將鉑電極浸入鹽溶液中，通電1.6V的電壓。在正常的條件下，當鹽僅溶於水時，不可能獲得金屬鍀：在電解過程中，電極表面會形成氧化鍀膜，這層膜不傳導電流，還會阻止鍀進一步還原為金屬。科學家選擇了一種不同的電解質，他們利用保持恆定pH值的乙酸鹽溶液代替純淨水。

除核醫學或放射性廢物處理外，這項新研究成果還可以用於其他有發展前途的應用。利用科學家提出這一電沈積技術，將來可以從乏核燃料中制備鍀，然後通過鍀本身從核反應堆中得到釕-鉑族貴金屬。這種金屬目前越來越多地用於電子產品中，但在地殼中的儲量卻非常有限。現在，科學家正在研究用於電沈積的新介質成分，以獲得更好的金屬鍀鍍層，之後他們計劃對這一工藝申請專利。