书城科普读物数理化之谜
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第50章 海中寻铀

铀作为一种放射性化学元素在国防、工业、科研中,有着极其重要的地位。由于其核裂解时能释放巨大的能量,从而成为核武器的主要原料。随着人们对于铀的认识由过去的单一性向多元化转变,从而更加重视起了对铀的开发和利用。

目前,全世界拥有核武器的国家很少,而核工业国家却不断地发展,核能也由单纯的军事型转变为民用型,核电站就是这种转化的典型代表。目前世界上各国的核电站原料能源大都采用铀。因而人们从以往的淘金热,变成了淘铀热。

据科学家分析,全球陆地上的铀矿总和约可产铀250万吨,也就是说,如果全世界都采用铀为原料制造核武器、核电站以及航天、航海中应用核燃料的话,那么用不了多长时间,大陆上的铀矿就会被开采一空,而为之所建立的一切设施将变成一堆废钢铁。当然,这种想法确实有点悲观。

专家又宣称:铀在海水中的总量超过陆地总量的1500多倍。这无疑为有核武器、核工业的国家注人了一针强心剂,于是人们便开始了海中寻铀的艰难工作。

在人们头脑一阵发热之后才慢慢地发现,这是一场多么艰难的工作呀!铀在海水中的浓度仅为十亿分之三,也就是说,1000吨海水中仅含有3克铀,铀存在于海水中的三碳酸盐复合物中。人们在处理了大量海水之后才发现,从海水中提取的铀所能释放的能量,仅仅相当于或略高于将其从海水提取过程中所消耗的能量,这未免有些得不偿失了。于是科学家们又开始探讨新的方法,以减少耗能而获取更多的铀。

美国科学家们用有机树脂分离海水中的铀与几其他金属,在实验室研究中获得了成功,但是由于有机树脂的吸附率较低而大量生产成本较高,很难在实际工业中应用。后来,又经过长期的探索,终于发现了一种较为理想的新的铀吸附剂——水合二氧化钛,并且就此而研制出了一套以二氧化钛为基础的海水采铀的技术。

在这众多的研究大军中,我国科学家们为此做出了重大贡献。他们研究发现,氧化铝、氢、氢氧化铁和氧化锌的吸铀能力最强,并且已在实验中得到证实,如果在实际工业中能够得以应用的话,那么提取铀的成本将大大下降,这无疑为海水提铀工业做出了巨大的贡献。

另外,国外一些研究机构,也发现了较为经济方便的抽铀方法,他们研制开发了一种负离子交换剂,其吸附铀的效果也十分显著,在实验室中的表现上乘,但是在利用潮流的海水实验中,却令人失望。如想突破这个大关,尚需要另外研制一个与之完全不同的抽铀工艺流程。

总之,海水提铀的设想是伟大的,而完成这个设想是极为困难的。目前世界上有数以千计的科学家和研究小组,仍在不懈地努力。我们深信会有一天,海水提铀不再是一个神话,但现在我们只能将其列为一个尚未解开的谜。