RUSSIAN         ENGLISH    
         
ГлавнаяКонтактыВакансииКарта сайтаСсылки






 
19.03.2015

Новости нанотехнологий. Разработан простой метод извлечения урана при помощи железных наночастиц

Китайские ученые из университета Тунцзи (Tongji University), Шанхай, разработали новый относительно простой метод добычи урана, который, как известно, является топливом для большинства современных атомных электростанций. В этом методе используются железные наночастицы, привлекающие и связывающие ионы растворенного в воде урана, которые затем извлекаются при помощи обычного магнита. Важно отметить, что такой метод может быть использован не только для извлечения урана, его можно применить также и для ликвидации последствий аварий и утечек токсичных уран-содержащих 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 посредством свободных электронов. При достаточной концентрации наночастиц в воде процесс полного поглощения урана происходит всего за несколько минут.

 

Вей-ксиэн Занг (Wei-xian Zhang) и Лан Лин (Lan Ling), ученые из университета Тунцзи, используя высокоразрешающие микроскопы наблюдали за процессом поглощения урана наночастицами и произвели необходимые расчеты. Оценки показывают, что один грамм железа может собрать около 2.4 грамм урана. После этого наночастицы могут быть извлечены при помощи обычного магнита, который притягивает железо, а собранный уран достаточно просто выделяется в чистом виде при помощи стандартных химических процедур.

Следует отметить, что описанный метод извлечения урана мог бы оказать неоценимую помощь при ликвидации последствий аварии 2011 года на атомной 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 - 10.0 миллиарда тонн. И такого количества урана хватит на снабжение всех ядерных электростанций в течение нескольких тысяч лет.

Таким образом, порошок из наночастиц железа, одного из самых распространенных металлов на земле, оказывается чрезвычайно эффективным инструментом для извлечения урана из загрязненных почв и вод различной природы.

P.S. В заключение отметим, что использованный в цитируемой работе метод извлечения тяжелых металлов, и в частности урана, из растворов и почв с помощью наночастиц железа аналогичен известной очистке от них компонентов внешней среды с помощью бактерий. Но в отличие от применения бактерий микрочастицы железа не влияют на кислотность почвы, ее температуру и содержание питательных веществ. Кроме того, ввиду того, что размер использованных в методике наночастиц железа составляет 1 – 100 нанометров в диаметре (т.е. в 1000– 10 раз меньше, чем размер большинства бактерий) наночастицы железа могут легко скользить между частицами грунта, не застревая в них. Уже в ранних лабораторных работах и полевых испытаниях пионера этой методики профессора Wei-xian Zhang было показано, что очистка окружающей среды с помощью наноразмерных частиц железа может быстро и эффективно понизить уровень токсичных загрязнений.



Издательско-выставочный центр ВСЕГЕИ
Источник(и):http://www.lehigh.edu/nano/WeiZhang3.pdf
http://www.dailytechinfo.org/eco/6784-razrabotan-prostoy-metod-dobychi-urana-pri-pomoschi-zheleznyh-nanochastic.html
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2003-09/nsf-nic090303.php


Возврат к списку




 
тел. (812) 321-5706, e-mail: vsegei@vsegei.ru

Яндекс.Метрика