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美國實驗室成功從海水提取鈾燃料

發佈日期:2018-06-19

        美國太平洋西北國家實驗室(PNNL)與超臨界技術協會(LCW)兩個研究團隊,成功從普通海水裡提取出5公克的鈾粉(在核工業上稱為黃餅),而且使用的是廉價的丙烯酸纖維,還可以重覆使用,這將成為未來核工業新的燃料來源。

       
新阿特拉斯(New atlas )報導,現在的主流核電廠以鈾元素做為燃料,而鈾礦在陸地上分布區域有限,然而海水裡也含有鈾,只是相當稀少,平均每公升海水有3微克(百萬分之三公克)的鈾,但是考慮到海洋有多大時,積小也可以成多,做計海洋中的鈾元素總量將比陸地鈾礦多出500倍,差不多是40億噸,足夠人類使用1000年了。

       
真正的問題在如何廉價的從海水中分離鈾,要是採用蒸餾法,那麼提取的鈾,還遠不如消耗的能量。多數研究單位都採用過濾法,日本原子能研究所就曾經開發過可以從溶液中吸取鈾原子的聚合物墊,但是它仍然非常昂貴。

       
如今PNNL與LCW合作開發新的流程,他們使用丙烯酸酯濾網來吸附海水裡的鈾,得到相當成效,已提取出5公克的鈾粉。所謂丙烯酸酯就是壓克力的原材,是最普遍的合成樹脂,而且這種濾網還能夠重複使用,更是降低過濾成本。

        
PNNL的研究員葛雷.吉爾(Gary Gill)說:「我們將大約1公斤的丙烯酸酯濾網放入水箱裡,並且將海水不斷流進濾網中,以模擬海洋中的條件,在經過約一個月的時間以後,我們得到了約5克的鈾,雖然只有大點點,但只要積少成多,就能相當可觀。」

       
還有一個不錯的物理現象,可以使「海水取鈾」成為永續經營的事業,因為目前溶解在海水中的鈾,處於偽平衡狀態(pseudo-equilibrium),也就是說,不會更多也不會減少,假如人類對海水大規模開採鈾,即使造成濃度下降,也會有更多的鈾會從岩石中滲出,以彌補這個平衡態。這可能是100萬億噸的潛力,幾乎可以說是取之不盡,用之不竭。

       
當然,如此高效的濾網,就不會只能用於鈾礦開採,它還可以清理海洋重金屬,可以做為清除海洋污染的工具。若要發家致富,海水裡也有100億噸的黃金,也應該能夠以濾網來過濾海水裡的黃金。


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