铀——一种核工业的重要原料，但也是一种稀有元素，有了它，美国才成为了世界上第一个研制出原*弹子**，并在日本的广岛和长崎进行了“核爆”、建立威权的国家；有了它，我们现在才能利用着清洁无忧的核电，过上人人不缺电的生活。

这让它成为了世界诸国争抢的紧俏货，就连我国也是其中一位“争夺者”。

可值得一提的是，在不远的未来，我国很可能就能够摆脱这种“争抢”的局面了。因为，我国即将拥有一个常规化的获铀渠道——海水提铀。

今年7月，陕西科技大学的强涛涛教授团队，发布了一项关于“海水提铀”的重磅成果，论文刊登在Desalination上，引起了国际的多方关注。

海水提铀究竟是如何操作的？又为何说它可能让中国摆脱“缺铀”的窘境呢？

铀为何物？有什么用？

首先，在了解“海水提铀”前，我们得要明白：铀为何物，有什么用？

“铀”一般指代的是铀元素，在元素周期表中排作92号，是一种金属元素。

最早发现该元素的科学家名叫马丁·克拉普罗特，这是一位德国人，当时捷克斯洛伐克共和国境内能够开采出一种神秘矿石（沥青铀矿），它不同于正常金属矿石的特性，让无数科学家都为之着迷。

克拉普罗特便就是其中一员，他把这种矿石带到柏林实验室进行提纯实验，在历经“分解”和“燃烧加热”后，克拉普罗特从这种矿石里拿到了一些黑色粉末（铀的氧化物）。

克拉普罗特对此十分满意，他以威廉·赫歇尔发现的天王星来命名此种新元素---------铀。

在一连几次试验之后，人们发现这种名为铀的黑色粉末有很强的染色性，就开始将它用于陶瓷工业、玻璃工业和纺织业的染色。

所以最早的铀，其实是一种工业染色剂，可谓是元素界的“屈才”典范。

而铀所受的这种委屈，直到十九世纪末才终于有了好转，先是法国物理学家贝克勒尔得出铀元素具备放射性的可能，后又是居里夫人经过反复试验，对“反射性”理论予以了证明。

这让铀元素逐渐成为了物理学界的潮流热门，全世界的科学家都开始了对铀的研究，其中就包括两名德国化学家，哈恩和施特拉斯曼。

他们在对铀进行深入探究时，发现铀可以通过核裂变的方式来释放巨大的能量。

也正是这一次发现，让核*器武**和核能源成为了可能，德国由此成为第一个研究铀核的国家。

战争

但受制于铀的稀缺，再加上德国当局的不重视，德国的核研究速度相当缓慢，德国直到战败，都没能完成核*器武**的整体研究。

反倒是敌对的美国，在爱因斯坦等人的建议下，开始大力地开始核工业研发，最后还在日本成功扔下了入门级核*器武**-----------原*弹子**。

这也便有了前文的桥段，日本广岛于8月6日升起了巨大的蘑菇云，无数日本人及其建筑都瞬间化为灰烬，就连远处观望的人，也被强大的光能灼瞎了双眼，变成“两眼无珠”的状态。

同时，伴随而来的放射雨，让整个城市幸存者的生命都定格于20年，他们会在折磨和痛苦中走向死亡。

广岛之炎的三天后，长崎也迎来了如此“殊荣”，新原*弹子**对长崎人同样不客气，在燃爆的一瞬间，就直接造成了长崎市三分之一人口的伤亡。

而在这两颗原*弹子**的轰击下，日本军国主义也终于走向了灭亡，随即宣布投降。

由此我们不难看出，铀在*器武**上的运用，是十分具有威胁性的。

能源

当然，铀的作用并不仅仅局限于*器武**而已，它在和平年代同样也有大用，那就是核能源的运用。

正如前文所言，德国科学家的实验，让世人认识到铀能释放强大的能量。

所以，苏联人就想到，如果用铀代替煤炭，那是不是就能发出更多电了？

本着这一想法，苏联科学家开始在火力发电系统的基础上，进行了核能改装，并于1954年建成了第一座核电站----------奥布灵斯克核电站。

随着第一座核电站的运作，世人开始意识到“核电”的高效性，据统计，一公斤铀能释放的80万亿焦耳的能量，这相当于3000吨煤炭燃烧的能量和。

而众所周知，无论是火力发电站，还是核电站，它们的本质其实就是“烧开水”，借助水蒸气带动电机涡轮，从而达到发电目的。

因此，发电量和燃料所释放的能量就成了正比，核能发电便也就远超煤炭为料的火力发电。

另外，铀的这种体积小且能量大的特点，还让核能有了更大的施展天地，比如核动力航母就是最好的例子。

然而，铀这种元素虽然有万般好处，但它的含量却成为了最大“短板”。

铀虽好，量很少

目前，铀元素的主要来源仍是铀矿，但矿中的铀含量却是低得可怜，因为地壳中铀的平均含量约为百万分之二点五，即平均每吨地壳物质中约含2.5克铀，这和淘金没有太大区别。

而且，铀矿不仅含铀量低，它的分布还极为不平衡，据统计，铀矿主要分布在中亚、澳大利亚、加拿大、南非、西南非、俄罗斯、美国等国家和地区。

其中，澳大利亚、加拿大、哈萨克斯坦、纳米比亚和尼日尔，这5个国家的铀资源储量之和占全球总资源量的65%。

我国虽然也有自产铀矿，但其品质却是十分堪忧，几乎都是中低品位，严重影响我国的核能研究。

由此我们不能看出，铀矿显然对我国是极其不友好的，这也造就了我国极度的缺铀。

仅2020这一年，我国的铀缺口就达到了惊人的7945吨，须知这一整年内，我国的总需求可是9830吨，这意味着本国铀矿仅分担了不足20％。

可随着我国核工业的发展，对铀的需求必然也会愈来愈大，若再找不到有效的铀来源，那我国很可能重蹈当年德国核试验的窘迫---------铀的进口被卡脖子。

当然，这种担忧并非是我国“专利”，其他大国也开始考虑起这一问题的解决办法，并涌现出了不少堪称超前的策略。

比如英国提出的“海水提铀法”。

在20世纪50年代，英国开启了一项名为“牡蛎计划”的海水提铀项目，该项目由英国哈威尔原子能研究机构负责。

他们汇聚了全英的原子学家，对这一问题进行了大量尝试和研究，但并没有得到很好的提炼方法。

之后，美国、日本、中国、韩国、印度等大国也加入到这一行列中，大家如八仙过海，都汇聚起一支顶尖的原子团队，不断攻克该问题。

比如日本就曾以“水合二氧化钛”的方式为主，建立了第一家海水提铀工厂，他们用一年时间，成功完成了10公斤的提铀量。

可随着时间的推移，日本人意识到这一方法实在是不划算，甚至还不如直接进口铀矿，所以在二十世纪末关停了该工厂。

而我国则以吸附法为主，通俗来说也就是，运用一种含有偕胺肟基团的材料对海水进行吸附过滤，从而“筛”出海水中的铀。

虽然此举有着跨时代意义，但经过一众专家团的勘察，海水的铀含量本身就很低，仅有3.3 μg/L，即一升海水里仅有3.3微克的铀。

这意味着若想提炼出1公斤铀，那就要吸附过滤近30万吨海水，可我国2020年的铀缺口可是足足有7000多吨啊，其消耗的材料可是天文数字，让“海水提铀”逐渐有了一些“纸上谈兵”的意味。

不过，海水提铀在眼下看来虽是一次“划不来”的项目，但按照目前科学的计算，整个大海中的铀含量却足有惊人的45亿吨，这是陆地上已探明铀矿储量的上千倍。

而且，每年还约有2.7万吨的铀随河流迁入海洋，这使海中的铀含量还在不断升高，意味着海水提铀在未来必然是铀的一大来源。

但俗话说得好：

“江山代有才人出，各领风骚数百年。”

就在全世界都为海水提铀而苦恼时，陕西科技大学就出了一位“才人”强涛涛教授，他的团队在基础的吸附材料基础上，加入了Cu2O（氧化亚铜）颗粒，还将二者进一步复合到羽化纤维（FF）中，形成了全新的吸附材料---------FF-Cu2O/AO 。

这种吸附材料不仅吸附力更强，而且它还具有极强的抗菌性，这让吸附材料在生态链复杂的海水中，能够将吸附力保持更长时间。

而且，由于这种材料中加入了Cu2O（氧化亚铜）这类金属颗粒，这让材料在太阳光或者光线的催化下，能够产生大量电子空穴，进而增强静电引力，提高对铀的吸附力。

这种不断催化提高的过程，便大大抵消了材料的吸附损耗，据强涛涛团队的实验，新型材料在一连7次循环后，依然能保持80%的吸附力，可谓是坚挺无比。

除此之外，在实际的海水吸附实验中，这种新型材料的吸附力也达到了7.73mg/g，须知我国早期在南海的吸附实验仅能达到3.63mg/g，如此看来几乎提高了整整一倍，这是一件意义极其深远的进步。

因为美国在2016年时，就曾对这一吸附力进行过经济性核算，他们认为循环使用材料的吸附容量一旦超过11mg/g，那海水提铀就能与传统铀矿提取相抗衡。

因此，我国目前的吸附增长速度，不禁让世人都感觉到：中国或许会是第一个将海水提铀常规化的国家。

若是那天真的到来，那我国的核工业必将得到质的飞跃，无论是核电的发展，还是核*器武**的威慑，我们都会领先于世。

届时，整个世界都会听到来自东方的崛起龙吟。

参考资料

【1】《硬核！陕西教授团队公开发表“海水提铀”重磅成果，引发国际关注》--------陕西科技大学招生办 【2】《大海捞“铀”，取沧海之一粟》-------中科院物理所、 【3】《地球深处的铀矿是这样挖到的》---------光明网 【4】《中国科学家发明了一种“海水提铀”的新材料，研究成果引世界关注》---------金投网 【5】《海里“捞”铀！我国成功开展功能纳米膜公斤级海水提铀海试试验》--------《科技日报》