Produktion und Reinigung von n.c.a. ⁴⁸V am Leipziger Zyklotron für Extraktionsstudien

Vanadium ist ein Bestandteil in Eisen-Chromschlacken und gilt als strategisches Wertmetall. Um effiziente Abtrennungsverfahren von fünfwertigem Vanadium vom dreiwertigen Chrom bzw. sechswertigem Chromat mit Hilfe der Ionenchromatographie zu entwickeln, wurde die Radiotracertechnik eingesetzt [⁴⁸V; T_1/2 = 15,97 d; E = 984 keV; 99,97 %]. Die Produktion dieses Radionuklides wurde am Leipziger Zyklotron CYCLONE 18/9® durch die Kernreaktion ^natTi(p,n)⁴⁸V realisiert. Eine Titanfolie (natürliche Isotopenzusammensetzung; 140 mg) wurde mit Protonen der Energie 12 MeV bei einem Strom von 22 µA für zwei Stunden bestrahlt. Das bestrahlte Target wurde für einen Tag zum Abklingen des kurzlebigen Radionuklides ⁴⁷V (T_1/2 = 32,6 min) aufbewahrt und anschließend in konzentrierter Schwefelsäure und wenigen Tropfen Flußsäure in einem Teflonbecher aufgelöst. Nach dem Eindampfen wurde der Rückstand mit 3 g Natriumcarbonat / 80 mg Natriumnitrat in einem Platintiegel für 30 Minuten bei 800 °C aufgeschlossen. Durch mehrmaliges Anlösen mit Wasser wurde das ⁴⁸V in Form von Natriumvanadat vom Targetmaterial Titandioxid herausgelöst. Spuren von Titan wurden mit Hilfe eines Kationenaustauschers (DOWEX 50 W X-8) bei pH 3 abgetrennt und das Vanadylion in Form von Vanadat mit 20 %igem Ammoniak eluiert. Die radiochemische Ausbeute betrug (95 ± 8) %. Die Aktivität betrug fünf Stunden nach Bestrahlungsende ~ 245 MBq und die Nachweisgrenze wurde zu 8 fM (~0,4 pg/L) für n.c.a. ⁴⁸V ermittelt.