釕的放射化學

在核燃料後處理工藝中，釕的化學行為複雜、價態多變，是難除去的裂變產物之一。

放射性同位素　

已發現釕有15個放射性同位素。釕的主要放射性同位素及其核性質和產生方式見表。其中釕103和釕106是裂變產物核素，釕106有一個半衰期30秒的子體銠106。這兩個核素的裂變產額較高，壽命較長，具有強的β-、γ放射性，是裂變產物中的重要核素。釕的主要放射性同位素放射性釕化合物　

放射化學中重要的放射性釕的化合物有以下幾種。

亞硝酰釕絡合物　

釕可以和多種配位體形成絡合物，在這些絡合物中釕和亞硝酰基形成的亞硝酰釕絡合物最為重要。由於形成了這種絡合物，使得放射性釕在核燃料後處理過程中難以去除。在硝酸溶液中，釕和亞硝酰基結合成穩定Ru(Ⅲ)NO配位個體，要破壞Ru─No鍵非常困難。Ru(Ⅲ)NO可以和多種配位體形成絡合物，這些配位體有─NO3、─NO2、─OH、─OH2等。

亞硝酰釕的絡合物具有空間八面體的結構，釕在八面體的中心(見圖)。Ru(Ⅲ)NO和─NO3可同時形成一、二、三、四硝酸根絡合物，這些絡合物可相互轉化，其平衡時的相對組成和硝酸濃度有關。三硝酸根絡合物RuNO(NO3)3(H2O)2，容易被磷酸三丁酯萃取，這是造成普雷克斯流程中釕去污不佳的主要原因。磷酸三丁酯對Ru(Ⅲ)NO與─NO2形成的各種亞硝酸根絡合物的萃取能力較低，將溶液中存在的Ru(Ⅲ)NO硝酸根絡合物轉化為亞硝酸根絡合物，是提高釕的淨化程度的一個途徑。

四氧化釕　

在放射化學中比較重要的釕的氧化物是四氧化物。四氧化釕約在26℃熔化，45℃開始揮發，在110℃揮發接近完全。利用四氧化釕的揮發性，將釕從裂變產物中蒸餾出來，是放化分析中釕103、釕106的經典分離方法。四氧化釕很容易被還原，它只在酸溶液中是穩定的。四氧化釕在四氯化碳中的溶解度很大，這種性質已用於從裂變產物中分離釕103、釕106。

放射性釕可以和硫化鈷、硫化鎳、硫化銻等多種金屬硫化物共沉澱，利用這種性質可以將釕從大體積的環境樣品中定量濃集。從裂變產物中分離釕的經典方法是蒸餾法，該法的基礎是利用四氧化釕的揮發性。在硫酸溶液中用強氧化劑，如鉍酸鈉、高錳酸鉀、溴酸鉀、高氯酸等，將釕氧化成四氧化釕，然後加熱蒸餾，實現和其他裂變產物的分離。另外，在鹼性溶液中將釕氧化成四氧化釕後，用四氯化碳萃取也可以將釕從裂變產物中分離出來。

E.L.WyattandR.R.Richard，TheRadiochemistryofRuthenium，NAS-NS-3029，1961. ^[1]