说起核也许你第一反应会想到核武器,核武器是利用能自发进行的原子核裂变或聚变反应瞬时释放的巨大能量,产生爆炸作用,并具有大规模毁伤破坏效应的武器。
原子弹就是依靠核裂变引起的爆炸,而氢弹则是依靠核聚变引起的爆炸。
但是核除了用于战争的武器使用外,还是一种相对清洁的能源。
核能相对于传统的化石能源相比,不会排放大量的温室气体和有毒有害气体。
同时,核能发电也逐渐成为了当今世界电能的主要结构之一。
国际原子能机构预测,在2015-2030年期间,核电产量可能会增长56%。
铀酰现在核能发电的主要原料是铀(U),但是随着核能使用的增加,在未来一个世纪内陆地上的铀储量就可能被耗尽。
在地球上除了陆地上含有铀资源意外,在海水中也存在着相当于陆地上储量1000倍的铀,这一事实促进了国内外科学家们在过去的半个世纪致力于研究从海水中提取铀。
但是,在海水中铀的含量十分低,大约只有3.3mg/L,并且海水中也存在着其他的金属离子,这些原因导致了从海水中提取铀需要克服相当多的问题。
海水提铀从1960年起,就有科学家开始从事海水提铀研究。
在1900年到2010年间,日本研究人员在海水提铀的研究中取得了长足的进步,他们在实际海洋中成功提取了1千克以上的铀。
美国能源部于2011年制定了一项研究计划,旨在评估和开发海水提铀的全部潜力,此后,海水提铀方案逐渐得到了优化和发展。
通过科学家们的研究发现,海水中的铀基本上以二价铀酰阳离子UO22+形式存在,铀酰离子可以和一些化学基团形成螯合,从而附着在化学基团上。
其中,偕胺肟基就是一种与铀酰离子发生螯合性较好的基团,所以国内外的科学家们,都致力于开发一种具备偕胺肟基的吸附材料,以用来从海水中提取铀。
微生物虽然,海水提铀技术经过了长达半个世纪的研究,但是现有的技术所提取的铀成本还远远高于陆地上的铀提取技术。
同时在海水提铀中还存在着一些其他困难,例如:将吸附材料放置于海水中的收回技术、海水中存在着大量的微生物容易在吸附材料上形成生物淤积导致吸附性能下降、吸附提取铀后的脱附以及浓缩技术。
这些难题都需要科学家们进一步解决。
虽然现在海水提铀技术还不成熟,但是我相信在不久的将来一定会成为现实。
你认为海水提铀技术能够实现么?你认为还可以用什么方式从海水中提取铀呢?