“无穷无尽的核能”可能很快就会从海洋中得到利用

科学家们正在开发一种从海水中提取铀的新方法，这一进展可能有助于缺乏资源的国家利用海洋核能。

研究人员早就知道，溶解在海水中的铀与氧化学结合形成带正电荷的铀酰离子。提取这些铀酰离子需要将含有一种叫做胺肟的化合物的塑料纤维浸入海水中。铀酰离子基本上粘附在胺肟上。

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当钢绞线饱和时，塑料被化学处理以释放铀酰，然后铀酰必须被精炼以用于反应器，就像从矿山中取出的矿石一样。这种方法有多实用取决于三个主要变量--有多少铀酰粘在纤维上，离子可以多快被捕获，以及纤维可以重复使用多少次。

来自美国史丹福大学的研究人员改进了所有三个变量：容量、速率和重用。他们的关键进展是创造了一种含有碳和胺肟的导电混杂纤维。通过向纤维发送电流脉冲，他们改变了混合纤维的性质，以便收集更多的铀酰离子。

博士后学者刘冲监督了实验室测试，将斯坦福大学的胺肟-碳杂化纤维与今天的胺肟纤维进行了比较。首先，她测试了每种纤维在达到饱和之前能容纳多少铀酰。在这些测试中，她发现当标准的胺肟纤维饱和时，斯坦福大学的胺肟-碳杂化纤维已经吸附了9倍的铀酰，而且仍然没有饱和。

在使用半月湾海水进行的11小时测试中，这种带电纤维捕获的铀酰是标准胺肟的三倍，距离斯坦福约一小时，使用寿命是标准胺肟的三倍。

海水中存在微量的铀，但提取这种用于核能的关键成分的努力所产生的数量不足以使其成为缺乏铀矿的国家的可行来源。一种提取铀的实用方法，可以在更短的时间内产生更多的铀，可以帮助核能成为追求无碳能源未来的可行部分。美国史丹福大学的材料科学家易翠说：“浓度很小，大约是一公升水中溶解了一粒盐。”

“但是海洋是如此广阔，如果我们能以有效的成本提取这些微量物质，供应将是无穷无尽的，”崔说。研究人员认为，需要一种从海水中提取铀的实用方法来减少依赖核能但本国境内缺乏铀的国家的能源不安全。

这项研究发表在《自然能源》杂志上。