Oak Ridge, deniz suyundan uranyum çıkarmanın gelişmiş yolunu geliştiriyor

Anonim

Oak Ridge, deniz suyundan uranyum çıkarmanın gelişmiş yolunu geliştiriyor

Bilim

David Szondy

23 Ağustos 2012

Y-12 Ulusal Güvenlik Kompleksi Fabrikasından yüksek oranda zenginleştirilmiş uranyum

Dünyadaki tahmini uranyum rezervleri sadece 6 milyon ton ve giderek artan nükleer santrallerin kurulmasına neden olan sera gazı salımlarından arta kalan güvenilir enerji talebiyle birlikte, bu arz çok uzun sürmeyebilir. Bazı tahminler, tüm uranyumun 50 ila 200 yıl arasında gitmeden önceki zamanı gösterir. Ancak, dünya okyanusları deniz suyunda çözünmüş 4.5 milyar ton uranyum içerir. Bu 6, 500 yıl boyunca bir şey sürecek yeter. Zorlu bir iş çıkarıyor, ancak Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, Tennessee'deki bir ekip, deniz suyundan uranyumun daha önceki yöntemlere göre çok daha verimli olan yeni bir malzeme ile ekonomik olarak çıkarılmasına bir adım daha yaklaştı.

Deniz suyunda ne kadar kıymetli metallerin çözüldüğünü öğrendiğinden beri, bilim adamları, mühendisler, vizyonerler ve con erkekler onu çıkarmanın yollarını hayal ediyorlardı. 1920'lerde, popüler bilim editörü Hugo Gernsback, dergilerinin kapaklarını, devasa derinlikteki altınlardan devasa altın yapraklarını taşıyan muhteşem yüzer fabrikalarla süsledi. 1960'lardan beri, neredeyse bir düzine ulus hayalleri gerçeğe dönüştürmenin yollarını araştırdı. Japonlar, Japonya Atom Enerjisi Araştırma Enstitüsü'yle, özellikle 2002 yılında dokuma polimer elyaf paspasları kullanarak uranyumun çıkarılmasında bazı başarılara sahip olmakla birlikte, metalin piyasa fiyatının üç katı bir maliyetle özellikle başarılı olmuştur. Bu temel problem - metali dışarı çıkarabiliyorsunuz, ama daha pahalıya mal oluyor.

Şimdi Oak Ridge'deki bir ekip, daha etkili bir ekstraksiyon yöntemi tasarlayarak bu maliyetleri düşürmek için çalışıyor. Oak Ridge ekibinin yaklaşımı, plastik ve kimyasal grupların nasıl bir araya getirildiğinin incelenmesine dayanır. Bundan yola çıkarak, Uranyum seven amidoksim kimyasal gruplarının uranyum-çıkarıcı özelliklerini yüksek kapasiteli, yeniden kullanılabilir bir adsorbanda, Florida firmasının yüksek yüzey alanlı polietilen lifleri ile birleştirdiklerini tespit ettiler. Bu lifler, yüksek yüzey alanlarına ve çeşitli şekillere sahip küçük çapa sahiptir. Liflerin boyut ve şeklini uyarlamak, adsorpsiyon kapasitelerini arttırır. Elyaflar, belirli metaller için yüksek bir afiniteye sahip kimyasallarla reaksiyona giren radyasyon ile bombardımana tutulur. Sonuç küçük bir uranyum süngeri.

Hicap denilen malzemeyi kullanmak, onu deniz suyuna batırmak meselesidir. Suda bulunduğu gibi, malzeme uranyum iyonlarına tutunur ve liflerinin yüzeyinde biriktirir. Yeterli miktarda uranyum emildiğinde, materyal çıkarılır ve metal asitle ekstrakte edilir. "Biz, adsorbanlarımızın, dünyanın en iyi adsorbanlarından yedi kat daha hızlı alım oranlarında beş ila yedi kat daha fazla uranyum çıkarabileceğini gösterdik, " diyor Chris Janke, mucitler ve Oak Ridge 'in bir üyesi. Malzeme Bilimi ve Teknolojisi Bölümü. HiCap ayrıca ekstraksiyon işleminden sonra, potasyum hidroksit ile rejenere edilebilir.

Oak Ridge ekibinin sonuçları, Washington, Sequim'deki Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı 'nın Deniz Bilimleri Laboratuarı'nda araştırmacılar tarafından doğrulandı ve geçtiğimiz Çarşamba günü Philadelphia'daki Amerikan Kimya Derneği toplantısına sunuldu. Materyal, uranyumun pik demir kadar yaygın hale getirilmesinin uzun bir yoludur, ancak okyanustan çıkarılmasının artık bir insanın hayali olamayacağını göstermektedir.

Kaynaklar: Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı

Y-12 Ulusal Güvenlik Kompleksi Fabrikasından yüksek oranda zenginleştirilmiş uranyum