Okyanustaki uranyum iyonu nükleerde yakıt kaynağı olabilir

Başak Işık GÖKÇAM

Araştırmalara nazaran dünya yüzeyinin birçoklarını kaplayan okyanuslar, sahip olduğu seyreltik uranyum iyonu popülasyonuna da mesken sahipliği yapıyor. Deniz suyundaki iyonları sudan çıkarmanın nükleer güç üretme esnasında sürdürülebilir yakıt kaynağı olabileceğini belirten uzmanlar, deniz suyundan elde edilmesi güç uranyum iyonlarını mevcut yollara kıyasla daha verimli bir biçimde çeken, elektro kimyasal ekstraksiyonda kullanılacak materyal geliştirmeyi başardı.

Nükleer güç reaktörleri, bir atomun içinde doğal olarak depolanan enerjiyi özgür bırakır ve atomu sözün tam manasıyla parçalayarak bunu ısı ve elektriğe dönüştürür; bu süreç fisyon olarak bilinir.

Nükleerin farkındalığı sebebiyle tüm formları radyoaktif olan ve bölünmeyi kolaylaştıran uranyum, elektrik dönüştürme sürecinin en fazla tercih edilen elementi haline getirdi. Şu anda metal kayalardan çıkarılan uranyum kaynaklarında sonluluk olduğu düşünülse de Nükleer Güç Ajansı varsayımlarına nazaran okyanuslarda çözünmüş uranil iyonları halinde 4,5 milyar ton uranyumun dolaştığı iddia ediliyor.

Bu rezervin, karadaki ölçünün 1000 katından fazla olduğu düşünülüyor. Çalışmalar, iyonları çıkarmanın güç olduğunu kanıtlasa da bunu yapacak materyallerin iyonları tesirli bir formda yakalamak için kâfi yüzey alanına sahip olmadığı belirtiliyor. Deniz suyundaki iyonları daha kolay ve verimli bir biçimde çıkartmak için harekete geçen Rui Zhao, Guangshan Zhur ve meslektaşları, deniz suyundan uranyum iyonlarının elektrokimyasal olarak yakalanmasında kullanılabilecek çok sayıda mikroskobik girinti ve çıkıntıya sahip bir elektrot gereci geliştirdi.

Gram başına 12,6 miligram uranyum çıkartıldı

Elektrotları oluşturmak için karbon fiberden dokunan esnek kumaş kullanan araştırma takımı, sonrasında bu kumaşı polimerize edilen iki özel monomerle kapladılar.

Polimerlere amidoksim kümeleri eklemek için kumaşı hidroksilamin hidroklorür ile süreçten geçiren takım, ayrıyeten kumaşın doğal, gözenekli yapısı, amidoksimin uranil iyonlarını kolay kolay hapsedebilmesi için çok sayıda küçük cep oluşturdu. Kaplanmış kumaşı doğal kaynaklı yahut uranyum katkılı deniz suyuna katot olarak yerleştiren araştırmacılar, bir grafit anot ekleyerek, elektrotlar ortasında döngüsel bir akım çalıştırdı.

Elde edilen gereç ile katot bezi üzerinde parlak sarı renkte uranyum bazlı çökeltiler biriktiği görüldü. Geliştirilen materyalin Bohai Denizi’nden toplanan deniz suyunda test eden takım, elektrotlarla, 24 gün boyunca suyun gramı başına 12,6 miligram uranyum çıkarmayı başardı.Kaplanmış gerecin kapasitesinin, grup tarafından test edilen öteki uranyum çıkaran materyallerin birçoklarından daha yüksek olduğu belirtildi.

3 kat daha hızlı

Yapılan test sonucunda geliştirilen materyal kullanılarak iyonları yakalamak için elektrokimyayı kullanmanın, doğal olarak birikiminden yaklaşık üç kat daha süratli olduğu görüldü.

Çalışmanın deniz suyundan uranyum elde etmek için tesirli bir yol sunduğu ve bu tekniğin okyanusları yeni nükleer yakıt tedarikçileri olarak ortaya çıkarabileceği söz edildi.

Kaynak: Dunya.com