Китайские учёные создали материал PhosCage, извлекающий 50,4 мг урана на грамм из морской воды
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Исследователи Китайской академии наук в Циндао разработали материал PhosCage, который извлёк 50,4 мг урана на грамм из природной морской воды. Результат более чем в восемь раз превышает целевой показатель Министерства энергетики США в 6 мг на грамм. Позднее материал был адаптирован в миллиметровые шарики, которые захватили 22,55 мг на грамм и выдержали семь циклов повторного использования.
Ключевые факты
- PhosCage извлёк 50,4 мг урана на грамм из природной морской воды, превысив целевой показатель Министерства энергетики США в 6 мг на грамм более чем в восемь раз.
- Материал был адаптирован в миллиметровые шарики, которые захватили 22,55 мг урана на грамм и выдержали семь циклов повторного использования.
- В 2024 году китайские месторождения произвели около 1,6 тыс. тонн урана, тогда как потребность страны для работы реакторов составляла примерно 13 тыс. тонн, по данным Всемирной ядерной ассоциации.
- В морской воде находится около 4,5 млрд тонн урана, тогда как разведанные запасы на суше оцениваются примерно в 7,9 млн тонн.
- Работа была опубликована в научных журналах Journal of Hazardous Materials и Separation and Purification Technology.
Материал PhosCage
PhosCage представляет собой губчатую молекулярную структуру с фосфатными группами, которые действуют как химические ловушки для урана. В ходе экспериментов материал извлёк из природной морской воды до 50,4 мг урана на грамм адсорбента. Этот показатель более чем в восемь раз превышает ориентир Министерства энергетики США — 6 мг урана на грамм материала. Позднее учёные адаптировали разработку для потенциального использования в океане, превратив материал в миллиметровые шарики. В таком виде материал смог захватить 22,55 мг урана на грамм и выдержал семь циклов повторного использования.
Потребность Китая в уране
Китай активно развивает атомную энергетику, но остаётся зависимым от импорта урана. В 2024 году китайские месторождения произвели около 1,6 тыс. тонн урана, тогда как потребность страны для работы реакторов составляла примерно 13 тыс. тонн, по данным Всемирной ядерной ассоциации. Океаны содержат значительно больше урана, чем наземные месторождения: около 4,5 млрд тонн против примерно 7,9 млн тонн разведанных запасов на суше. В одной тонне морской воды содержится всего около 3,3 мг урана, а другие элементы, в частности ванадий, мешают его эффективному отделению.
Сравнение с программой США
Американские исследователи из Окриджской и Тихоокеанской северо-западной национальных лабораторий много лет занимались разработкой подобных технологий. К 2016 году их материалы достигли показателя около 6 мг урана на грамм адсорбента. Метод оказался слишком дорогим по сравнению с традиционной добычей, и после 2018 года программа была в значительной степени свёрнута. Работа китайской команды была опубликована в научных журналах Journal of Hazardous Materials и Separation and Purification Technology. Исследователи отмечают, что PhosCage способен избирательно захватывать уран даже при наличии других металлов, включая ванадий.
1 источник
Время · отставание