خبر یزد

آخرين مطالب

جداسازی ایزوتوپ‌های هیدروژن در دمای اتاق ممکن شد علمي

جداسازی ایزوتوپ‌های هیدروژن در دمای اتاق ممکن شد
  بزرگنمايي:

خبر یزد - ایسنا / با توجه به اینکه ما برای دستیابی به انرژی پاک، داروهای جدید و بسیاری چیزهای دیگر به ایزوتوپ‌های هیدروژن نیاز داریم، دانشمندان به تازگی موفق شده‌اند ایزوتوپ‌های هیدروژن را در دمای اتاق جدا کنند تا تحقیقات همجوشی را تقویت کنند.
اتم هیدروژن دارای سه ایزوتوپ موسوم به پروتیوم(protium)، دوتریوم(deuterium) و تریتیوم(tritium) است. این ایزوتوپ‌ها نقش مهمی در تولید سوخت هیدروژنی، همجوشی هسته‌ای و توسعه داروهای پیشرفته دارند.
با این حال، جداسازی این ایزوتوپ‌ها در دمای اتاق کار آسانی نیست. این به این دلیل است که اندازه و شکل آنها تقریباً مشابه است. به علاوه، هر یک از آنها یک پروتون و یک الکترون دارند که منجر به خواص شیمیایی و ترمودینامیکی مشابهی می‌شود.
بنابراین روش‌هایی که در حال حاضر برای استخراج ایزوتوپ‌های هیدروژن استفاده می‌شوند، منابع زیادی مصرف می‌کنند و برای کارآمد بودن به شرایط دشواری نیاز دارند.
به عنوان مثال، نات آسمیس(Knut Asmis) استاد شیمی در دانشگاه لایپزیگ می‌گوید: تقریباً 15 سال است که مشخص شده چارچوب‌های متخلخل فلزی-آلی اصولاً می‌توانند برای خالص‌سازی و جداسازی ایزوتوپ‌های هیدروژن استفاده شوند. با این حال، این کار تنها در دماهای بسیار پایین، یعنی در حدود منفی 200 درجه سانتیگراد امکان‌پذیر بوده است و این شرایطی است که اجرای آن در مقیاس صنعتی بسیار پرهزینه است.
آسمیس و همکارانش اخیراً مطالعه‌ای منتشر کرده‌اند که بینش‌های ارزشمندی در مورد چگونگی جداسازی ایزوتوپ‌های هیدروژن در دمای اتاق و با هزینه کم ارائه می‌دهد.
کلید در دست «لیگاند آب» است
هنگامی که یون‌های فلزی متخلخل مانند یون مس(+Cu) با هیدروژن تحت شرایط شدید برهم‌کنش می‌کنند، جذب انتخابی برای جداسازی یک ایزوتوپ انجام می‌دهند.
نویسندگان این مطالعه می‌گویند: جذب، فرآیندی است که در آن اتم‌ها، یون‌ها یا مولکول‌های یک گاز یا مایع به یک سطح جامد و اغلب متخلخل می‌چسبند.
محققان در طول مطالعه خود دریافتند که وقتی مولکول‌های آب به عنوان لیگاند با یون مس استفاده می‌شود، فلز در جذب و نگهداری مولکول‌های هیدروژن بهتر عمل می‌کند.
همچنین ترکیب مس-آب حاصل در تشخیص تفاوت انرژی در پیوندهای بین هیدروژن معمولی(H2) و هیدروژن سنگین(D2) در مقایسه با مس خالی بهتر است.
برخلاف یون‌های مس تنها، ترکیب آب-مس به مقادیر زیادی انرژی برای دستیابی به ایزوتوپ هیدروژن نیاز ندارد. این بدان معنی است که می‌تواند به راه‌های کارآمدتر، کم‌مصرف‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر برای دستیابی به ایزوتوپ‌های هیدروژن منجر شود.
مزایای فراوان استفاده از آب همراه با فلزات
این مطالعه نشان می‌دهد که ترکیب‌های فلزی متخلخل با لیگاندهای آب، کاندیدهای امیدوارکننده‌ای برای جداسازی ایزوتوپ هیدروژن هستند. همچنین پیشنهاد می‌کند که ترکیب‌های فلز-آب می‌توانند برای مطالعه واکنش‌های شیمیایی که در مکان‌های خاص در سیستم‌های بزرگ رخ می‌دهند، استفاده شوند.
آسمیس و تیمش همچنین طیف‌سنجی و محاسبات کوانتومی پیچیده را برای درک جزئیات تعامل بین ایزوتوپ‌های هیدروژن انجام دادند. یافته‌های آنها می‌تواند راه‌های عملی‌تری برای جذب انتخابی ایزوتوپ‌ها را نشان دهد.
توماس هاین(Thomas Heine) یکی از نویسندگان این مطالعه و متخصص شیمی نظری در دانشگاه فنی درسدن می‌گوید: ما برای اولین بار توانستیم تاثیر اتم‌های منفرد ترکیبات چارچوب را بر جذب نشان دهیم.
وی افزود: ما اکنون می‌توانیم آنها را به روشی هدفمند بهینه کنیم تا موادی با گزینش‌پذیری بالا در دمای اتاق به دست آوریم.
این مطالعه در مجله Chemical Science منتشر شده است.

لینک کوتاه:
https://www.khabareyazd.ir/Fa/News/672167/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

خطر قابل توجه ابتلا به تومور مغزی در آتش‌نشان‌ها

دست‌یابی به فناوری ساخت میکروبافت‌های قلبی انسانی

«تلسکوپ فضایی جیمز وب» از شیمی پیچیده یک کهکشان اولیه رونمایی کرد

خولیان آلوارس بالاتر از لیونل مسی

قدم‌زنی خارجی‌های استقلال در مسیر غیرحرفه‌ای

چالش‌های مرسدس در فصل جدید فرمول یک

دنیامالی: مدال‌آوری نابینایان برای ورزش کشور بااهمیت است

سقوط ایران در فوتبال باشگاهی آسیا

تعیین تکلیف پرونده‌های معوق یزد در اولویت قرار گرفت

انتقادات تند نماینده مجلس از وزیر جهاد کشاورزی در مورد وضعیت برنج و سیب زمینی

معاون شهید امیرعبداللهیان: کالاهای تحریمی ما در چین، خارج از پکن و شانگهای خریدار دارد

جمع بندی رئیس مجلس از انتقادات به عملکرد وزیر جهاد کشاورزی

صادق: آزادراه جدید، غرب را به شرق کشور متصل می‌کند

رئیس دیوان عالی: 50 درصد رشد اقتصادی در اختیار بخش خصوصی است

شهدا با رفتار و سیره خودشان سخاوتمندی را برای مردم به ارمغان آوردند

نشست خبری مدیرکل بنیاد شهرستان‌های استان تهران بمناسبت هفته بزرگداشت شهدا برگزار شد

امضا تفاهم‌نامه همکاری بین بنیاد شهید و امور ایثارگران و سازمان صدا و سیما

اولین احساس پاک بشر

تورج رهنما درگذشت

عکس روز ناسا؛ کهکشان مارپیچی میله‌ای از نگاه «تلسکوپ فضایی هابل»

ساخت یک حسگر کارآمد براساس نیمه‌رساناهای دوبُعدی

خط و نشان مهاجم برزیلی برای تیم ملی ایران

به بهانه 47 سالگی دیدیه دروگبا؛ 10 گل برتر مهاجم قاتل ساحل عاجی

تمجید رودریگو از آنچلوتی و خوشبینی‌اش به مثلث خط حمله رئال

آخرین وداع بارسلونا با دکتر مینیارو

زمانپور تنها دونده ایران در مسابقات جهانی

مبارز MMA، سرمربی والیبال شد!

صعود پینگ‌پنگ‌بازان کشورمان در رنکینگ جهانی

رئیس فدراسیون ترای اتلون: به دنبال جذب مربی خارجی هستیم

کوچ فدراسیون دوومیدانی از ورزشگاه شهید کشوری

لیگ والیبال زیر ذره‌بین افسران مبارزه با دوپینگ

شرایط حضور لژیونرها در اردوی جدید تیم ملی

داوران هفته بیست و سوم لیگ برتر مشخص شدند

تذکر مدیران باشگاه استقلال به مهاجم قرقیزستانی

دلایل ناکامی استقلال و پرسپولیس در آسیا

پژمانفر: بیش از یک و نیم میلیون واحد مسکن احتکار شده است

توضیح وزیر کشاورزی درباره دلیل افزایش قیمت حبوبات و میوه

عبده تبریزی: تورم امسال از 35 درصد پایین‌تر نمی‌آید

لایحه متمم بودجه برای کاهش مالیات ارزش افزوده کالای اساسی

ریزش 36 هزار واحدی شاخص بورس

نصیری اقدم: هرچه دستمزد کارگران بالاتر برود اشتغال کشور بیشتر می‌شود

روز آرام قیمت‌ها در بازار طلا و سکه؛ دلار در کانال 92 هزار تومان ماند

علت خالی شدن سدهای تهران

طغیانی: همه بخش‌های خودروسازی باید به مردم سپرده شود

عیادت مدیرکل بنیاد استان کرمان از فرزند شهید انجم شعاع در بیمارستان

یک تراژدی دردآور

این پنجره‌ها خودشان را خنک می‌کنند

استفاده از نوترینوها برای مطالعه هسته خورشید

ناسا به دستور ترامپ تعدیل نیرو می‌کند

اظهارات نامزد ژاپنی ریاست IOC درباره روس‌ها