锂-6对出产核聚变燃料至关主要，但将其从更罕见的同位素锂-7平分离出来平日须要液态汞，而液态汞含有剧毒。当初，迷信家开辟出一种无汞分别锂-6的方式，与传统方式一样无效。相干研讨3月21日宣布于细胞出书社旗下《化学》跨学科期刊。“这是朝着处理核能重要阻碍迈出的主要一步。”瑞士苏黎世联邦理工学院跟美国德州农工年夜学化学家、论文通信作者Sarbajit Banerjee说，“锂-6是核能振兴的要害资料，这种方式可能代表了一种可行的同位素分别方式。”用于分别锂-6的传统方式被称为COLEX工艺，因为传染成绩，自1963年起在美国被禁用。从当时起，美国研讨应用的多少乎全部锂-6都依附于田纳西州橡树岭国度试验室一直增加的库存。一种保险的锂-6分别方式是将核聚变解锁为可连续动力的要害。研讨职员在开辟用于干净“产水”的膜时，不测发明了分别锂-6的新方式。“产水”是石油跟自然气钻探进程中被带到地表的地下水，必需经由干净处置后才干被从新注上天下。他们留神到，干净膜捕捉了水中大批锂。“咱们发明，只管水中含有大批的盐，但咱们仍能抉择性地提取锂。”Banerjee说，“咱们猎奇的是，这种资料能否也对锂-6同位素存在必定的抉择性？”该膜的锂联合特征源于一种名为188体育网址Zeta型氧化钒（ζ-V?O?）的试验室分解无机化合物。这种化合物含有沿单一维度延长的地道状构造框架。“ζ-V?O?存在一些十分惊人的特征——它是一种十分杰出的电池资料，当初咱们发明它还能十分有抉择性地捕捉锂，乃至存在同位素抉择性。”Banerjee说。为了测试这种资料是否分别锂-6跟锂-7，研讨团队设置了一个带有ζ-V?O?阴极的电化学电池。当他们将含有锂离子的水溶液泵入电池并施加电压时，带正欧洲杯app排行榜前十名电的锂离子被吸引到带负电的ζ-V?O?基质上并进入其地道内。因为锂-6跟锂-7离子的挪动方法差别，ζ-V?O?地道更偏向于捕捉锂-6离子，而更具活动性的锂-7离子则逃走了捕捉。“锂-6离子与地道的联合力要强得多，这就是抉择性机制。”论文独特第一作者、德州农工年夜学的Andrew Ezazi说，“假如你把ζ-V?O?跟锂之间的衔接设想成一根欧洲杯十大滚球体育app弹簧，你能够设想锂-7更重，更有可能攻破约束，而锂-6更轻，振动更小，进而被紧紧‘锁住’。”跟着锂离子嵌入ζ-V?O?，该化合物的色彩会逐步从鲜黄色变为深橄榄绿，这使得锂的分别水平可能轻松监测。研讨团队标明，单次电化学轮回可使锂-6的含量增添5.7%。为了取得用于核聚变的锂，其锂-6含量需至少到达30%，这象征着须要反复该进程25次。而且经由大概45次持续轮回后，可取得90%的锂-6。“这种富集水平在不应用汞的情形下，与COLEX工艺存在很强的竞争力。”Ezazi说。“固然，咱们现在尚未停止产业出产，另有一些工程成绩须要战胜，比方怎样计划流体轮回体系。但经由过程屡次流体轮回，你能够相称廉价地取得核聚变级其余锂。”Banerjee说。研讨职员表现，他们的研讨成果标明，像ζ-V2O5如许的资料可用于分别其余物资，比方喷射性跟非喷射性同位素。现在，该团队正在试图将他们的方式扩展到产业范围。“我以为，人们广泛以为核聚变是干净动力的最终处理计划。”Banerjee说，“咱们盼望取得一些支撑，将这一结果转化为可行的处理计划。”相干论文信息：http://doi.org/10.1016/j.chempr.2025.102486