По мере развития ядерного потенциала перед Китаем встает вопрос обеспечения стабильных поставок урана, которые поступают преимущественно из-за рубежа. Китайские специалисты продолжают искать альтернативные методы добычи, в том числе, из океана, где в низкой концентрации растворено около 4,5 млрд тонн урана.
Команда ученых из Китайской академии наук обратилась к уже известной технологии световых микромоторов и применила ее к добыче урана из морской воды, пишет SCMP. Как отметил Чжоу Юнцюань, руководитель научной группы, такой метод получения урана оставался относительно неисследованным, что и стало основой для прорыва.
Микромоторы — пористые губчатые частицы диаметром около двух микрометров, химически настроенные для стабильной работы в водной среде. Под воздействием перекиси водорода они создают движение со скоростью около 7 мкм в секунду, а под действием света ускоряются почти вдвое. В отличие от пассивных адсорбентов, которые пребывают в неподвижности до момента контакта, микромотор активно перемещается и захватывает ионы урана.
В лабораторных испытаниях эффективность извлечения урана достигла 406 миллиграммов на грамм материала. После захвата уран преобразуется в стабильную минерализованную форму, что упрощает его отделение и безопасное хранение.
В контролируемых экспериментах исследователи наблюдали поведение, напоминающее повадки хищника и жертвы у животных: когда активные микромоторы объединялись с пассивными коллоидными частицами, система демонстрировала паттерны «охоты», «побега» и координированного роевого движения в зависимости от концентрации топлива.
Концепция ученых может быть распространена на извлечение других стратегически важных элементов, таких как рубидий и цезий. Однако Чжоу подчеркнул, что технология находится на ранней стадии: соленая среда ограничивает работу микромоторов, а масштабирование остается серьезной задачей.
В прошлом году ученые их Китая сообщили о разработке материала, способного извлекать 31,5 мг урана на грамм за сутки. Благодаря уникальной пространственной структуре он связывает ионы урана в 1000 раз эффективнее существующих аналогов.
