李子明,牛玉清,宿延濤,宋 艷,王鳳菊,勾陽飛,王海珍,陳樹森,*
1.中核礦業科技集團有限公司,北京 101149;2.核工業北京化工冶金研究院,中核海水提鈾技術重點實驗室,北京 101149
隨著我國“碳中和、碳達峰”目標的確立,核能在清潔能源中的重要地位更加凸顯,核電產業也迎來了快速發展的歷史機遇期。而核電穩步發展的基礎則是天然鈾資源的充足供應。天然鈾資源作為軍民兩用戰略鈾資源,不僅關乎核電能源的穩定供給,更是國家核震懾力量有效性的根本保障。但天然鈾是一種不可再生礦產資源。據估算,現已探明的陸地鈾資源僅供人類使用幾十年[1-3]。尋找開拓新的鈾資源是解決世界鈾資源困境的必然選擇。海洋是地球上最大的資源寶庫,具有豐富的鈾資源。鈾在海水中的總含量高達45億噸,是陸地鈾礦儲量的近千倍[4-7]。2016年,美國佐治亞理工學院在Nature期刊上刊登過一篇研究評論,文章歸納出了七大改變世界的分離過程,將海水提鈾列為其中之一[8]。但海水提鈾面臨著高離子強度、大量競爭離子、極低的鈾濃度(約3.3 μg/L)以及海洋微生物附著等挑戰,從海水中提取鈾難度大。
海水提鈾研究起源于20世紀50年代,英國科學家Davies等[9]將海水提鈾研究第一次公開發表。經過多年發展,世界上許多國家開展了大量的海水提鈾研究工作。目前仍致力于在海水提鈾材料上尋求突破,未達到海水提鈾工程化應用水平。近年來,隨著鈾資源的需求旺盛,海水提鈾再次被世界各國廣泛關注,并被多個國家提升到國家能源戰略的高度?!?br>