突破！中国科学家从海水中提取核燃料

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[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，是一个非常缺铀的国家。
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，能以极低的本钱从海水中提取出铀。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”，下面我们就来相识一下。

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，环球科学家试过各种“捞铀”方法：日本人用“吸附布”像捕鱼网一样拦截铀离子，但服从太低，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，本钱高达每公斤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承深挖，终于，为世界带来了一种全新的技能——双极电化学提铀技能，直接把本钱砍到每公斤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。所以本钱直线降落，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服从是关键——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、克制被杂质“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本领也要大幅提升。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年前建成树模工厂、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。所以你说这场技能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环球的核燃料格局。当科学家把海水变成“铀矿”，辽阔海域将成为我国核能的“战略储备堆栈”。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！

来源：https://view.inews.qq.com/k/20250711A097DQ00
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