《科學(xué)》: （農(nóng)藥中間體）簡(jiǎn)化生產(chǎn)重水并有助清理核廢料

為您介紹：約兩個(gè)月前，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者、英國(guó)曼徹斯特大學(xué)教授安德烈·海姆在接受記者獨(dú)家專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)透露，為避免與很多人的研究擠在一起，他正在尋找目前（農(nóng)藥中間體）研究尚未波及的新領(lǐng)域。新年伊始，翻看最新一期《科學(xué)》雜志刊載的論文，撲面而來(lái)是由海姆帶領(lǐng)的曼徹斯特大學(xué)一支研究團(tuán)隊(duì)在（農(nóng)藥中間體）應(yīng)用方面的新摸索——有關(guān)“（農(nóng)藥中間體）簡(jiǎn)化生產(chǎn)重水并有助清理核廢料”的消息。1月6日，記者第一工夫采訪(fǎng)了中國(guó)除草安全劑科學(xué)院院士、北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院教授劉忠范博士、中國(guó)除草安全劑（農(nóng)藥中間體）產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)李義春博士，以及素有“中國(guó)除草安全劑（農(nóng)藥中間體）產(chǎn)業(yè)奠基人”之稱(chēng)的馮冠平教授為這一新的研究成果作出解讀及點(diǎn)評(píng)。

（農(nóng)藥中間體）膜猶如一個(gè)篩子

在這項(xiàng)研究中，曼徹斯特大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，采用（農(nóng)藥中間體）制膜濾出不同的氫同位素——氘和氚，大大簡(jiǎn)化重水的生產(chǎn)過(guò)程，并有助于清理核廢料，有望制備節(jié)能、高效和價(jià)廉的理想過(guò)濾器。

對(duì)于氫核聚變而言，氫的同位素——氘（又稱(chēng)重氫）是用作熱核反應(yīng)的重要能源，在剖析和化學(xué)追蹤技術(shù)中也被寬泛使用。氘的氧化物即重水，在鈾核裂變中可做為減速劑，由此在核電站運(yùn)行中需要成千上萬(wàn)噸重水。氚是氫最重的同位素，其原子含有1個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子，具有放射性，在核裂變工廠(chǎng)作為化工生產(chǎn)（肟菌酯中間體）副產(chǎn)品須被安全去除。未來(lái)核技術(shù)的發(fā)展將基于這兩個(gè)重同位素的核聚變。

安德烈在論文中稱(chēng)，由（農(nóng)藥中間體）制成的薄膜可作為一個(gè)篩子，從氫的同位素氘較重的原子核中分離質(zhì)子。

曼大研究人員測(cè)試了氘的原子核，能夠通過(guò)（農(nóng)藥中間體）及其姊妹材料氮化硼的膜。雖然現(xiàn)有理論不能預(yù)測(cè)兩個(gè)同位素的滲透有何差別，而他們充沛預(yù)計(jì)出氘核能夠輕松通過(guò)。

研究人員驚奇地發(fā)現(xiàn)，氘不僅能夠被一個(gè)原子厚的膜有效篩選分離，而且這一過(guò)程效率很高。這一發(fā)現(xiàn)使得單層（農(nóng)藥中間體）和氮化硼，對(duì)豐盛的氘和氚混合物充當(dāng)分離膜很具吸引力。

（農(nóng)藥中間體）有望成為理想的過(guò)濾器

目前，用于生產(chǎn)重水的分離技術(shù)需要相當(dāng)多的能源耗費(fèi)，并且在科學(xué)和工業(yè)上存在一些重大問(wèn)題。而現(xiàn)在采用（農(nóng)藥中間體）有望使這一過(guò)程更有效率。

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)1月5日?qǐng)?bào)道，采用這種（農(nóng)藥中間體）膜，可能意味著核電站生產(chǎn)重水的過(guò)程會(huì)減少10倍的能量耗費(fèi)，而且過(guò)程更簡(jiǎn)化、破費(fèi)更便宜。

此外，研究人員發(fā)現(xiàn)，這種分離是完全可升級(jí)的。他們利用化學(xué)氣相沉積（CVD）的（農(nóng)藥中間體），建設(shè)了厘米大小的設(shè)備從氘和氫混合物中有效泵出氫。

此論文的第一作者、曼大博士后研究員馬塞洛洛薩達(dá)·伊達(dá)爾戈博士說(shuō)：“這是首次證明在室溫條件下辨別亞原子粒子的第一膜。現(xiàn)在，我們發(fā)現(xiàn)它是一個(gè)完全可擴(kuò)展的技術(shù)，希望能很快找到實(shí)際應(yīng)用的辦法。”

論文獨(dú)特作者伊琳娜教授說(shuō)，“我們?cè)尞惖匕l(fā)現(xiàn)，一種膜可用于分離單獨(dú)的亞原子粒子。建設(shè)這個(gè)設(shè)置非常簡(jiǎn)略，希望不僅在剖析和化學(xué)示蹤技術(shù)上看到這些過(guò)濾器的應(yīng)用，還能有助于清理源自核廢料中的放射性氚。”

                                                                                                       責(zé)任編輯：qxl

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