استخراج اورانیوم از آب دریا
1402/11/1517:26
بررسی‌ها نشان می‌دهد که اقیانوس‌ها منبع رقیق‌شده‌ای از یون‌های اورانیوم هستند.
به گزارش مرکز دیپلماسی‌عمومی و اطلاع‌رسانی سازمان انرژی اتمی ایران؛ اقیانوس‌ها بیشتر سطح زمین را پوشانده‌اند و مأوای تعداد فراوان و متنوعی از جانداران محسوب می‌شوند؛ البته اقیانوس‌ها همچنین منبع رقیق‌شده‌ای از یون‌های اورانیوم محسوب می‌شوند. در صورت خارج کردن این یون‌های خاص از آب، می‌توان از اقیانوس به عنوان منبعی پایدار برای تولید سوخت هسته‌ای در راکتورها استفاده کرد.
محققان چینی به تازگی در مقاله‌ای اعلام کرده‌اند که به ماده‌ای دست یافته‌اند که ضمن به‌کارگیری آن با روش استخراج الکتروشیمیایی، می‌توان یون‌های اورانیوم که به سختی قابل استحصال هستند را به‌طور موثرتری نسبت به روش‌های موجود از آب دریا برداشت کرد.
راکتورهای هسته‌ای انرژی ذخیره شده در داخل اتم را طی فرآیند شکافت آزاد کرده و آن را به گرما و الکتریسیته تبدیل می‌کنند. اورانیوم، عنصر مطلوبی برای این فرآیند است زیرا همه اشکال آن ناپایدار و پرتوزا بوده و به راحتی شکافته می‌شود.
در حال حاضر، این فلز از سنگ‌ها و صخره‌ها استخراج می‌شود، اما ذخایر معدنی اورانیوم در سطح جهانی محدود و تمام‌شدنی هستند. با این حال، آژانس انرژی هسته‌ای تخمین زده است که 4.5 میلیارد تن اورانیوم به‌صورت یون‌هایِ اورانیلِ محلول، در اقیانوس‌های جهان شناور است.
این میزان اورانیوم هزار برابر بیشتر از ذخایر موجود بر روی زمین است. البته استخراج این یون‌ها با چالش‌هایی نیز همراه است، زیرا مواد لازم برای انجام این کار، سطح کافی برای گیراندازی موثر یون‌ها را ندارند بنابراین، محققان چینی به سراغ ساخت الکترودهایی از جنس ماده‌ای با سوراخ‌های متعدد میکروسکوپی رفتند که بتوانند با کمک آن، جذب الکتروشیمیایی یون‌های اورانیوم را از آب دریا انجام دهند.
این تیم پژوهشی، برای ساخت الکترودهای موردنظر، از پارچه‌های انعطاف‌پذیر و بافته شده از الیاف کربن استفاده کردند. آن‌ها روی پارچه را با دو مونومر اختصاصی لایه‌نشانی کرده و سپس آن را پلیمریزه کردند. در ادامه، پارچه را با هیدروکسیل آمین هیدروکلراید آغشته کردند تا گروه‌های آمیدوکسیم وارد پلیمرها شوند و بتوانند یون‌های اورانیل را به‌راحتی به دام بیاندازند.
در آزمایش‌های صورت گرفته، محققان پارچه لایه‌نشانی‌شده را به عنوان کاتد در آب دریا قرار دادند، از یک آند گرافیتی استفاده کرده و بدین ترتیب یک جریان متناوب را بین الکترودها ایجاد کردند. با گذشت زمان، رسوبات اورانیوم به رنگ زرد روشن بر روی پارچه کاتد انباشته شدند.
محققان در آزمایشات خود و با کمک الکترود ساخته شده در مدت زمان 24 روز توانستند 12.6 میلی گرم اورانیوم را از هر گرم آب دریا استخراج کنند. استفاده از روش الکتروشیمیایی برای گیراندازی یون‌های اورانیوم تقریبا سه برابر سریع‌تر از انباشته شدن طبیعی و خودبه‌خودی آن‌ها بر روی پارچه‌ها بوده است.
بر اساس طبق اظهارات محققان، این رویکرد یک روش موثر برای جذب اورانیوم از آب دریا است که می‌تواند اقیانوس‌ها را به منبع جدید سوخت هسته‌ای تبدیل کند.
منبع:
B2n.ir/p54859