• + 7 (499) 499-6554
  • + 7 (909) 670-4954

Уран был извлечен из морской воды электрохимическим методом. Команде Стэнфордского университета Калифорнии удалось изъять радиоактивное вещество из морской воды при помощи электрода из углеродного полимера и применения пульсировавшего электрического поля.
уранУран - ключевой компонент ядерного топлива. На нашей планете насчитывается около 7.6 миллионов тонн залежей урана. Эта руда добывается, обрабатывается и используется для ядерной энергии. Для сравнения, в морской воде, подводные месторождения насчитывают 4.5 миллиарда тонн метала. Если бы уран мог быть извлечен из морской воды, он мог бы обеспечить атомные электростанции топливом на сотни лет. Говоря о пользе нетронутого энергоресурса, добыча морской воды также позволила бы избежать негативных воздействий процессов горной промышленности на окружающую среду.

Крошечные концентрации

В последнее время ученые работают над поиском способа добычи и извлечения морского урана. Однако океаны обширны, и концентрация урана - всего 3 μg/l, что делает развитие практических методов извлечения значительной проблемой.

"Эти крошечные концентрации сравнимы с одной зерниной соли, растворенной в литре воды", говорит член команды Йи Цуй. Кроме того, высокое содержание соли в морской воде ограничивает традиционные методы извлечения.
В воде уран, как правило, существует как положительно заряженный оксид урана или уранил, ион (UO2+2). Большинство методов для извлечения включает адсорбирующий материал, где уранил-ион пристает к поверхности, но химически не реагирует с ней. Текущие ведущие материалы - амидоксим полимеры. Однако, эффективность адсорбентов зависит от площади ихней поверхности. Так как есть только определенное число адсорбционных участков и концентрация урана чрезвычайно низкая по сравнению с другими положительными ионами такими как натрий и кальций, адсорбирующее ураном взаимодействие медленное, и участки быстро занимаются другими ионами. Кроме того, адсорбированные ионы, все еще несущие положительный заряд, отталкивают другие уранил-ионы далеко от материала.

Электрохимический процесс

уранДля решения этой проблемы Цуй и его команда обратились к электрохимии. В электрохимической емкости содержится раствор электролита, в котором затопленны два электрода, подключенных к электроснабжению. Предоставляя электродам противоположные заряды, электрический ток проходит через жидкость, направляя положительные ионы к отрицательному электроду и электроны и отрицательные ионы к положительному электроду. В отрицательном электроде, называемом анодом, количество положительных ионов уменьшается, так как они получают электроны. В следствии этого большинство металлических ионов образовывают осадок из металла.
В электрохимической емкости команда использовала анод, сделанный из углерода, покрытого амидоксим-полимером. Электролит являлся морской водой, которая согласно результатам некоторых тестов содержала примеси урана. Применялся короткий импульс тока, и положительный уранил, кальций и ионы натрия были притянуты к электроду из углеродного полимера.