Наночастки заліза можуть стати перспективними «шахтарями» на уранових рудниках





Традиційні методи видобутку урану пов’язані з величезним ризиком для працівників. У той же час, важливість цього металу для сучасної енергетики пояснювати нікому не потрібно. Вихід зі становища знайшли в шанхайському університеті Тунцзі. Запропонований там метод вилучення урану грунтується на залізних наночастках, які притягують і пов’язують з собою хімічно іони водного розчину урану. Поділ готового сировини на фракції можливо, як нескладно здогадатися, за допомогою найпростішого магніту. Важливо підкреслити, що новий китайський метод потенційно придатний не тільки у видобутку мінеральної урану, але також як засіб ліквідації викидів і витоків радіоактивних речовин.

 

Правда, використано було не звичайне залізо, хоча б і подрібнене до наномасштаба. Використані частки мали хімічно чисте залізне ядро, а ось їх зовнішній шар утворений гідроксиди заліза. Такий складне пристрій призводить до того, що наночастинки знаходять негативний заряд, а заряджені позитивно уранові іони (в тому числі іони водного розчину нітрату уранілу) притягуються до протилежного заряду. Далі, прітянувшісь до залізної частці, іон урану легко і невимушено просочується через оболонку до ядра, вільні електрони якого захоплюють і хімічно пов’язують цей іон. Якщо забезпечити деяку мінімальну концентрацію діючих частинок в розчині, вони поглинуть весь знаходиться в ньому уран без залишку за лічені хвилини.

 

Згідно зі спостереженнями за допомогою електронних мікроскопів, проведених Лан Лін і Вей Занг, а також проведеним ними на підставі цих експериментів обчислень, вдалося з’ясувати що на одиницю маси заліза, використаного в наночастицах, припадає близько двох з половиною одиниць поглиненого урану. Більш того, після поділу магнітом отриманої суміші наночастинки можуть використовуватися багаторазово, а отриманий уран порівняно легко виділити з вийшов з’єднань хімічно (що при класичною технологією видобутку принципово неможливо).

 

Як вже говорилося, наномасштабних вилучення урану, крім застосування в гірських розробках, може використовуватися і для збору радіоактивних матеріалів, які при аваріях виявляються в навколишньому середовищі, особливо в водоймах. Передбачається також, що потенційно такий метод відкриє перспективу виділення урану, розчиненого у водах світового океану. Навіть з урахуванням низької концентрації його там, загальний обсяг в оціночному розмірі більше чотирьох мільярдів тонн дозволить безперебійно забезпечувати паливом усі працюючі ядерні реактори світу протягом декількох тисячоліть навіть в разі повного вичерпання запасів мінерального урану на суші.