Новый метод обогащения урана в морской воде
Исследователи из Института современной физики (IMP) Китайской академии наук (CAS) разработали инновационный метод предварительного обогащения урана в морской воде методом мембранной фильтрации.
Мембрана GO-Gly (а); Свойства отторжения и обогащения ионов мембраной Go-Gly для урана и основных сосуществующих ионов в одноионных растворах (b) и смоделированной морской воде (c) соответственно. Кредит: Чу Цзянь
Уран является жизненно важным источником для производства ядерной энергии. В морской воде находится около 4,5 миллиардов тонн урана, что в 1000 раз превышает наземные запасы. Однако чрезвычайно низкая концентрация урана и огромное количество сосуществующих ионов, особенно K + , Na + , Ca 2+ и Mg 2+ , делает извлечение урана из морской воды очень сложной задачей. Таким образом, очень важно обогащать уран и уменьшать разницу концентраций между ураном и основными сосуществующими ионами.
В исследовании, опубликованном в журнале Chemical Engineering Journal, на основе заметных различий в диаметре гидратированных ионов между UO2 2+ и основными сосуществующими ионами исследователи разработали эффективный метод предварительного обогащения урана в морской воде. Они изготовили новый тип мембраны из сшитого глицином композитного оксида графена (GO-Gly) с хорошими свойствами просеивания ионов, который может удовлетворить требования предварительного обогащения урана в морской воде.
По мнению исследователей, сшивание ГО глицином не только устраняет дефект набухания мембраны ГО в растворе, но и удовлетворяет требованиям к размеру канала отделения урана от основных сосуществующих ионов. Более того, структура мембраны может оставаться стабильной при длительном погружении в водный раствор.
Затем исследователи исследовали свойства отторжения и обогащения ионов урана и основных сосуществующих ионов в одноионных растворах и смоделированной морской воде соответственно. Было обнаружено, что почти 100% урана отторгается мембраной GO-Gly. Кроме того, явно обогащался только уран, в то время как концентрации основных сосуществующих ионов оставались почти постоянными при непрерывной фильтрации моделируемой морской воды через мембрану.
Результаты подтверждают, что мембрана GO-Gly является идеальным кандидатом для предварительного обогащения ураном морской воды. Ожидается, что этот новый метод в сочетании с традиционными методами значительно повысит эффективность извлечения урана и будет способствовать реальному использованию ресурсов урана в морской воде .
