Китайские ученые из университета Тунцзи (Tongji University), Шанхай, разработали новый относительно простой метод добычи урана, который, как известно, является топливом для большинства современных ядерных электростанций. В этом методе используются железные наночастицы, привлекающие и связывающие ионы растворенного в воде урана, которые после этого извлекаются при помощи обычного магнита. И такой метод может быть использован не только для добычи топлива, его можно использовать для ликвидации последствий аварий и утечек токсичных радиоактивных отходов.
Для сбора урана используются сложные наночастицы, имеющие ядро из чистого железа и оболочку из гидроокиси железа. Такие наночастицы имеют отрицательный электрический заряд и они привлекают положительно заряженные ионы урана растворенных в воде соединений, в частности нитрата уранила. Ионы урана беспрепятственно проходят сквозь оболочку наночастицы к железному ядру, которое связывает их при помощи свободных электронов. При достаточной концентрации наночастиц в воде процесс полного поглощения урана происходит всего за несколько минут.
Лан Лин (Lan Ling) и Вей-ксиэн Занг (Wei-xian Zhang), инженеры из университета Тунцзи, используя мощные микроскопы наблюдали за процессом поглощения урана наночастицами и произвели расчеты некоторых параметров. Эти расчеты показывают, что один грамм железа может собрать около 2.4 грамм урана. После этого наночастицы могут быть извлечены и собраны при помощи обычного магнита, который притягивает железо, а собранный уран выделяется в чистом виде достаточно просто при помощи химических методов.
Следует отметить, что данный метод извлечения урана мог бы оказать неоценимую помощь при ликвидации последствий аварии 2011 года на ядерной станции Фукусима для сбора радиоактивного материала, попавшего в воды мирового океана. Кроме этого, использование железных наночастиц может послужить для извлечения урана, растворенного в морской воде. Конечно, концентрация растворенного в воде урана крайне низка, но его запасы в водах мирового океана оцениваются приблизительно в 4.5 миллиарда метрических тонн. И такого количества урана хватит на снабжение всех ядерных электростанций в течение нескольких тысяч лет.
Первоисточник