突破！中国科学家从海水中提取核燃料

xuye004

[size=0.882em]这是一块天然铀矿石，由它生产的浓缩铀，是核裂变的关键原料。

原子弹、氢弹、核潜艇、放射治疗、农业育种，还有最关键的——核电站，全都靠它运转。
可你知道吗，我们中国，是一个极度缺铀的国家。
光2021年一年，我们就进口了1.3万多吨的铀，花掉13亿美元。
而另一边，是已建和在建的70多座核电站嗷嗷待哺。

缺口正在快速扩大，怎么办？
大家好我是火箭叔，现在，办法来了——中国的科学家研发出了一种全新的方法，能以极低的成本从海水中提取出铀。该论文已经发表在五月的《自然》杂志上，一旦规模化，将彻底解决我们的“铀焦虑”，下面我们就来了解一下。

海洋其实是一座被忽略的“铀矿”，科学家估计，其中蕴藏着约 45 亿吨铀——是陆地探明储量的千倍以上，足够人类用上万年。但它非常稀薄，每升海水中仅含约 3.3 微克，相当于在30万瓶矿泉水中只能找出一粒盐那么大的铀。过去60年，全球科学家试过各种“捞铀”方法：日本人用“吸附布”像捕鱼网一样拦截铀离子，但效率太低，1990年代费尽力气才从海里捞出1公斤铀；美国人尝试通电吸附，可耗能巨大，成本高达每公斤360美元，根本无法大规模应用。
而中国的科学家则在他们跌倒的地方继续深挖，终于，为世界带来了一种全新的技术——双极电化学提铀技术，直接把成本砍到每公斤83美元！咱们简单介绍一下，它采用双极铜电极系统，既有正极也有负极，两端都能同步捕捉铀离子，而传统方法只在正极能吸附铀。在通上比手机充电电压还低的0.6伏电后，就可以在40分钟内完全提取出流经期间海水中的铀——提取率比老方法高了10倍，而能耗却低了1000倍。所以成本直线下降，只有物理吸附法的 40% ，旧电化学法的 23% 。

所以，咱们的铀产量是要起飞了吗？可能还没那么快。
要将实验室成果推向工业化，仍面临不少挑战。首先，装置规模化后，如何保持相同的提取效率是关键——小体积测试能在 1 升海水中实现 100% 提取，但在 100 升以上的大流量系统中，铀离子捕捉率可能下滑，需要优化电极排布或堆叠密度；其次，海水中含有钒、铁、钙等干扰离子，它们的化学性质类似铀，曾让传统吸附材料“晕头转向”。要保证电极对铀离子的高选择性、避免被杂质“抢占”吸附位点，必须在材料表面做更精细的化学改性；最后，海洋环境复杂多变，电极耐腐蚀性和抗生物污染能力也要大幅提升。科研团队正计划通过电极表面涂层、增加流场设计以及在线清洗等手段，一步步化解这些难题，为 2035 年前建成示范工厂、2050 年前实现工业化生产奠定基础。
国际能源署预测：2030年中国核电容量将超美欧总和。所以你说这场技术突破是不是来得正是时候。一旦成功落地，它必将彻底改变中国乃至全球的核燃料格局。当科学家把海水变成“铀矿”，辽阔海域将成为我国核能的“战略储备仓库”。核电站不再为燃料发愁，能源安全与低碳发展也将得到双重保障。让我们一起见证这场中国科技助推的能源革命！

meto

确实如同作者说的那样，很多东西都还是未知数，但是努力才能有机会，最近五年的气候大变化，相信很多人都感觉到了，而这次在从南方回北方的旅途看见了满山的光伏发电和风电，感觉人类正在自我走向灭绝！！……

weili0677

不如改为海里吸金

meto

别停留在论文阶段！尽快市场化！

gzcom520

溶解在海水里的矿物质是非常多的，能提炼就解决了矿产开发问题

wakeman

先点[点赞][点赞][点赞][点赞][点赞][点赞]

疯了吧

我国为什么还向美国出口浓缩铀呢？

meto

这是日本排的么

陪着寂寞看孤单

每公斤83美元，每吨8.3万美元，还是远高于市场价。

wifai

我没看正文，是不是从日本过来的海水中提炼的？