中國科學家開發出從海水中提取鈾的技術



鈾:誰擁有世界上最大的核燃料儲量?

中國的科學家團隊開發了一種從海水中提取鈾的有機材料。據說這種材料具有成本效益,並且具有“卓越的鈾吸附能力”。

鈾是一種不可再生能源,也是用於為核反應器提供動力的主要重金屬,對於核電至關重要。傳統上,這種金屬是在哈薩克、加拿大、俄羅斯和澳洲等多個國家的大型礦場中從岩石中提取的,但這些工廠都是大型、昂貴且對環境影響較大的工廠。所以,理論上,最好是從海水中提取。

納米比亞的鈾礦 - 維基百科

青島生物能源與過程研究所(QIBEBT)的研究人員選擇了價格實惠的海藻酸鈉(SA)和功能性DNA鏈來製備SA-DNA水凝膠微球,以經濟有效的方式選擇性吸附鈾酰離子(UO22+)。

更高的鈾選擇性

與報告的使用偕胺肟基團提取鈾的先進吸附劑相比,SA-DNA水凝膠微球表現出明顯更高的鈾選擇性,模擬海水中的鈾釩比為43.6,天然海水中的鈾釩比為8.62。

此外,這種新型吸收劑環保、經濟、易於合成,並具有令人印象深刻的機械堅固性和可回收性。研究表明,由於特定 DNAzyme 具有識別各種金屬離子的獨特能力,這種基於 DNA 的吸附劑可用於從海水中回收其他有價值的金屬離子。

使用天然海水進行的實驗

根據南華早報報導,事實證明,開採鈾離子具有挑戰性,原因有很多,包括地球海洋中鈾離子的濃度極低——1噸海水僅含有3.3毫克鈾——以及存在可能幹擾複雜海洋環境的各種其他離子。

這項任務好比在 30 萬公升淡水中找到 1 克鹽。

中國科學家的吸收實驗是使用未經增強的天然海水進行的。

天然海水中鈾的吸附能力是釩的8.62倍,顯示SA-DNA水凝膠微球在實際應用上對UO22+具有顯著的選擇性。

特別是,該吸收劑在長時間浸泡在天然海水中時表現出優異的性能,特別是由於其非常高的選擇性。它只提取您想要提取的內容。

吸收材料是DNA酵素的組合

根據《南華早報》報導,這種材料是 DNA 酶(一種特定類型的 DNA)和複合微球的組合,複合微球是一種源自海藻酸鈉和鈣離子之間離子交換的材料。

這些酶充當“探測器”,因為它們只有在與特定金屬離子結合時才會變得活躍,這一功能有助於識別鈾離子和乾擾離子。報告補充說,然後具有快速吸附運動和巨大吸附能力的微球發揮作用。

中國目前有27座在建核反應堆,最近成功展示了一種核裂變反應堆,即使在冷卻系統故障或外部電源故障的情況下也能安全地防止堆芯熔化

該雙反應器專案每個可產生 105 兆瓦的電力,自 2016 年以來一直在建設中。


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這是在 Fri, 26 Jul 2024 08:00:10 +0000 在 https://scenarieconomici.it/scienziati-cinesi-sviluppano-tecnologia-per-estrarre-luranio-dallacqua-di-mare/ 的報紙 “Scenari Economici” 上發表的文章的翻譯。