虾将有助于铀矿开采。免费技术图书馆新闻

虾将有助于提炼铀

06.09.2012

为了让虾蟹行业更容易处理贝壳，科学家们意外地发现了一种从海水中提取铀的廉价方法。

如您所知，地球上的铀矿石储量可能很快就会枯竭，这将结束使用核电站获取能源。然而，还有另一个几乎取之不尽、用之不竭的数十亿吨铀的来源——海水。但由于其中的铀含量不超过每吨 3,3 毫克，因此其提取今天仍然无利可图。

化学家们长期以来一直在努力解决这个问题，并且近年来取得了一些进展。日本研究人员在 2003 世纪初取得了最好的结果。他们创造了一种塑料纤维垫，其中充满了分子，这些分子既能结合纤维又能吸收铀。 100年，在这样的垫子的帮助下，日本人从水中“捞出了”了一公斤铀。这种长达 200 米的地毯可以降低到 XNUMX 米的深度。它们被从水中取出，用酸溶液洗涤以释放铀，然后放回水中。

各种实验室试图通过在其成分中添加氧化硅或碳的多孔“纳米颗粒”来改善“铀”垫的性能，但第一个重要的结果是由阿拉巴马大学的化学家团队使用从贝类中获得的聚合物取得的贝壳。

该小组与一家生产螃蟹和虾产品的公司签订了合同。该组织对尽快解决贝壳处置问题非常感兴趣，因此准备为此支付数十万美元。科学家们开发了一种合适的方法，他们发现“离子液体”——熔盐——能够从贝壳中提取几丁质。还发现甲壳素不仅是贝壳的基础，还是积累铀的理想手段，并且非常容易且牢固地“嵌入”在“铀”垫的纤维成分中。

据领导该研究小组的罗宾·罗杰斯博士称，他们的垫子收集的铀是日本垫子的两倍。这使它更接近工业使用的标准，尽管罗杰斯说，他们的结果“对现代经济来说还不是很好”。尽管如此，他确信通过对已接受的方法进行现代化改造，他的团队将能够找到出路。

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铂笼制成的自旋存储单元 25.11.2013

物理学家已经能够通过将钬原子放置在铂原子的特殊“笼子”中来创建一个相对稳定的自旋记忆单元，这将其与外界隔离并允许电子的自旋状态保持超过 6 分钟，根据《自然》杂志上的一篇文章。

近几十年来，物理学家一直在积极研究电子和原子的量子特性，并试图将它们用于制造电子设备。在传统的微电子学中，信息由电荷表示。在自旋电子学或自旋电子学中，信息是使用电子的自旋（即粒子的旋转方向）来表示的。

卡尔斯鲁厄（德国）理工学院的 Wulf Wulfhekel 和他的同事在制造此类设备方面迈出了一大步，他们学会了长时间稳定电子自旋，比以前的记录高数百倍。这篇文章作者的关键发现是创造了一个特殊的铂原子“细胞”，它在自身内部形成了一个“死区”。

这种设计是一个微观板，里面的铂原子组合成等边的“三角形”。在其中一个三角形的中心，科学家放置了一个钬原子，钬是一种来自镧系元素的稀土金属，具有不同寻常的磁性和量子特性。

由于“笼”的存在，钬外壳中的电子免受干扰和环境影响。当科学家们试图记录和读取这样一个“记忆细胞”中的自旋状态时，他们发现它可以保持稳定六分钟，这是迄今为止的绝对记录。

此外，根据物理学家的计算，与其他自旋电子学样品不同，该设备将能够在相对较高的温度下运行，最高可达-173摄氏度。正如文章作者认为的那样，他们的创意表明了创造高温自旋电子学并将其用于实际目的的可能性。

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