Сменить фон

Физики создали ткань, способную "сортировать" изотопы разных элементов

© Fotolia / AbstractUniverseТак художник представил себе стокновение сверхмалых частицТак художник представил себе стокновение сверхмалых частиц
Подпишись на ежедневную рассылку РИА Наука

Спасибо за подписку

Пожалуйста, проверьте свой e-mail для подтверждения подписки

МОСКВА, 27 дек – РИА Новости. Корейские ученые создали необычную ткань, способную разделять тяжелые и легкие изотопы различных элементов, если ее пропитать их смесью и сжать. "Рецепт" по ее изготовлению был опубликован в Journal of the American Chemical Society.

Установка газовых центрифуг. Архивное фото
Центрифуги десятого поколения для обогащения урана испытывают на Урале
"Если на эту "ткань" воздействуют какие-то внешние стимулы, то поры внутри нее меняют свою форму, в результате чего возникает эффект, похожий на дыхание пор на листьях растений или на поверхности кожи. Иными словами, эти отверстия начинают сжиматься и расширяться. Используя этот эффект, мы можем поглощать и испускать определенные изотопы", — рассказывает Чин-ён Ким (Jin Yeong Kim) из Национального института науки и технологий в Ульсане (Корея).

Одной из самых сложных задач в химии и физики является разработка методов, позволяющих извлекать только определенные изотопы из природных залежей тех или иных элементов  или смеси продуктов ядерных и термоядерных реакций. Как правило, большая часть таких методик требует затрат огромных количеств энергии и других ресурсов, и имеет массу ограничений, поэтому они применяются в основном для военных, энергетических и научных целей.

Ким и его коллеги создали материал, своеобразную "ткань", которая может решать одну из самых сложнейших задач такого рода, отделять обычный водород от тяжелого дейтерия, экспериментируя с так называемыми металл-органическими каркасами (МОК).

Они представляют собой сложные полимерные материалы, похожие по структуре на пчелиные соты и обладающие очень высокой пористостью и прочностью. Сегодня МОК используются для создания фильтров, способных улавливать углекислоту или водород и удерживать в себе огромные количества этих газов.

В МИФИ осуществлена новая разработка разделения изотопов

Размеры сот в подобных структурах, как заметили корейские физики, могут сильно меняться, если эти каркасы сжимаются или растягиваются, что заметным образом поменяет то, какие молекулы и атомы они могут поглощать и удерживать в себе. Это натолкнуло их на идею, что МОК можно сконструировать таким образом, что его поры будут пропускать только один тип изотопа при сжатии или растягивании, и все варианты того или иного элемента в состоянии покоя.

Используя эту идею, корейские ученые создали своеобразное "сито", которое свободно пропускает через себя молекулы обычного водорода, но в ячейках которого застревают более тяжелые молекулы дейтерия. Как и в случае с обычным ситом, его можно очистить от тяжелого водорода, просто хлопнув по нему рукой или тяжелым предметом в правильный момент времени. Это заставит материал сжаться, в результате чего размер пор поменяется, и дейтерий будет "катапультирован" из ткани.

Аналогичного результата можно добиться, нагрев "сито" или поменяв температуру газа, который пропускается через него, что позволяет сортировать изотопы в полностью автоматическом режиме, не используя сложные системы очистки и разделения потоков газа. Это, как считают ученые, выгодно отличает его от большинства других методов разделения изотопов, гораздо более неудобных в использовании и требующих постоянного внимания со стороны технологов.

Производство ядерного топлива
Российские ученые выяснили, как повысить эффективность центрифуг

Как отмечают ученые, каждый грамм такой ткани может вбирать в себя примерно 12 миллиграмм дейтерия, что является рекордно высокой величиной для установок такого рода. Эффективность работы "сита", по мнению Кима, можно сделать еще более высокой, если подобрать идеальный момент для "вытряхивания" тяжелого изотопа из его пор.

Подобным же образом можно сортировать и разделять и другие изотопы и молекулы, очень похожие друг на друга размерами и формой. Ученые надеются, что их методика найдет применение и в промышленности, и в лабораториях по всему миру.

РИА Наука
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена