Международная исследовательская группа разработала простой и эффективный метод добычи урана из морской воды. Комплексный материал избирательно чувствителен к урану и не взаимодействует с другими молекулами и металлами, растворенными в воде. Технология подойдет в качестве альтернативного метода добычи ключевого компонента топлива для атомных электростанций и очистки сточных вод ядерных реакторов.

Уран — очень ценный минерал, используемый в качестве источника топлива в ядерных реакторах по всему миру. В океанах урана более чем в тысячу раз больше, чем в недрах, но он растворен в небольших концентрациях (3,3 мкг/л) и его сложно добыть. Основная проблема заключается в том, что другие вещества, например, натрий, железо и кальций, присутствуют в морской воде в гораздо больших концентрациях.

Инженеры использовали в качестве основы для технологии слоистые двойные гидроксиды. Это композитный материал, в котором положительно заряженные слои разделены подвижными отрицательными ионами, растворенными в воде. Эти материалы уже используются для удаления металлов из жидкости, легко изготавливаются и модифицируются.

Чтобы добиться избирательной чувствительности гидроксидов к урану, исследователи протестировали различные легирующие примеси лантанидов: неодим, европий и тербий. Исследование показало, что слоистые двойные гидроксиды, легированные неодимом, взаимодействуют с ураном в 10 раз чаще, чем с другими металлами, растворенными в морской воде.

Дополнительное преимущество заключаются в том, что эти материалы просты и недороги в производстве, что делает их экономически эффективным выбором для крупномасштабной добычи урана, – Велишек Каролан, соавтор исследования.