Найден экологичный способ получения лития-6 без использования ртути

Фото из открытых источников

Международным коллективом химиков и материаловедов разработан новый подход, позволяющий извлекать литий-6 из сырья, отделяя его от атомов лития-7, непригодного для производства топлива для термоядерных реакторов будущего. Методика была описана в статье в научном журнале Chem. 

Литий-6 считают ключом к возрождению и развитию атомной индустрии, поэтому новая методика столь актуальна. Серьёзным препятствием для развития термоядерной энергетики до сих пор остаётся необходимость лития-6 для синтеза топлива для термоядерных реакторов. Но это довольно редкий природный изотоп, на его долю приходится около 2-8% от общего числа атомов лития в недрах Земли. Ещё в прошлом веке обнаружилось, что литий-6 взаимодействует с ртутью активнее, чем литий-7, что и стало основой привычной технологии его извлечения из смеси этих двух изотопов.

На базе этих реакций выстраивалась технология COLEX, активно применяемая для наработки лития-6 в США с середины прошлого столетия. Но затем её запретили из-за мощного негативного влияния на окружающую среду. Запасы сырья, что уже были получены по той старой методике, уже истощаются, что стимулирует ученых к поиску новых, более экологичных путей разделения изотопов лития.

Выяснилось, что помочь могут разработанные недавно мембраны из наноструктурированного оксида ванадия, которые изначально предназначались для очистки грунтовых вод, загрязненных нефтепродуктами и отходами добычи природного газа. Тестируя эти мембраны, химики отметили, что прослойки из этого материала, сквозь которые просачиваются одномерные каналы, по-разному пропускают ионы лития-6 и лития-7.

Дальнейшие опыты показали, что такие мембраны из оксида ванадия продуктивно вбирают в себя ионы лития-6, но практически не задерживают литий-7, что делает возможным их использование для постепенной концентрации более легкого изотопа. В будущем, надеются учёные, это поможет возобновить производство лития-6 без ущерба для окружающей среды.