铀价格五次上涨的背后:从海水中提取铀的新突破

大熊频道 2025-02-10 09:46:52
铀价格五次上涨的背后:从海水中提取铀的新突破

铀的价格近期经历了五次上涨,这背后反映了获取这种重要原材料的困难、危险及高昂成本。尤其是富集铀235的过程,这种同位素是核燃料的关键,但在自然混合物中其含量较低,使得富集过程成本高昂。

为了寻找更经济、高效的铀来源,中国科学家开始转向海洋。他们研发了一种特殊的多孔材料,这种材料由碳制成,原子结构类似蜂窝,能够有效捕获海水中的铀离子。在渤海湾的试验中,每克这种材料成功吸收了近13毫克的铀,这一成果令人瞩目。

这种新材料的激活依赖于弱电流,它促使烃分子自发连接形成多孔结构,再与羟胺结合,从而捕获铀离子并将其转化为不溶性的金属化合物。

稀土金属的挑战与机遇

除了铀,稀土金属也是化学家们关注的焦点。尽管它们并不如名字所示那样稀有,但提取和处理这些金属却是一项艰巨的任务。它们通常以微量形式分散在其他矿物中,为了获取大量稀土金属,需要处理成千上万吨的矿石。

俄罗斯科学家在这方面取得了创新突破,他们开发了一种新技术,能够从Loparit矿石中高效提取稀土元素。这一技术使得俄罗斯能够生产一系列以前未在国内生产的稀土金属。

更便宜、更快的稀土金属获取方法

为了满足电子制造商对稀土金属的需求,科学家们正在探索更便宜、更快的获取方法。例如,爱尔兰科学家通过研究一种名为Bastnezit的矿物,发现了一种新的结晶方法,能够在实验室条件下快速形成稀土矿物,这大大缩短了获取稀土金属的时间。

太空中的稀有金属

稀有金属不仅存在于地球上,太空中的陨石也富含这些宝贵资源。四元矿就是一种在陨石中发现的稀有金属,其颗粒极细,但具有极高的价值。英国科学家通过实验室合成的方法,成功制造出了与陨石中四元矿结构相同的金属玻璃,为获取太空稀有金属提供了新的途径。

“陷阱”技术捕获稀有金属

来自俄罗斯、白俄罗斯和中国的科学家合作研发了一种“陷阱”技术,利用铝硅酸盐矿物质作为吸附剂,能够高效捕获各种稀有金属和放射性核素。这种吸附剂经过热处理后形成致密的晶体陶瓷,不仅安全无害,还可以用于制造长寿命电池等高科技产品。

总结来看,随着科学技术的不断进步和创新方法的不断涌现,我们有望克服稀有金属资源短缺的挑战。无论是从海水中提取铀、开发新的稀土金属获取方法、还是从太空中获取稀有金属或利用“陷阱”技术捕获这些宝贵资源,人类正不断探索和利用新的途径来满足对稀有金属的需求。

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