Ученые разработали новый дешевый и эффективный метод выделения изотопов

В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, ученые под руководством Юань Яна, доцента кафедры материаловедения Колумбийского инженерного института продемонстрировали новую методику выделения изотопов.

Высокие ставки

Кислород — важнейший компонент позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), которую используют онкологи для поиска опухолей. Но не всякий кислород может быть использован. Большинство атомов кислорода имеют восемь нейтронов, но примерно один из 500 атомов имеет десять нейтронов. Эти дополнительные нейтроны необходимы для работы ПЭТ-сканеров.

Проблема

Выделение чуть более тяжелых атомов кислорода обходится очень дорого. Кубометр обычной воды (H2O) из крана стоит менее 2 долларов. Когда легкие атомы кислорода (и водорода) удаляются, оставшиеся тяжелые атомы кислорода стоят около 30 000 долларов.

Прорыв

Исследователи из Колумбийского университета придумали, как выделять более тяжелые или более легкие атомы — так называемые изотопы — путем растворения целевого элемента и солей в воде, а затем прокручивания этого раствора в центрифуге. Этот способ более эффективен, дешев и прост в масштабировании, чем современные методы, в которых также используются токсичные химические вещества, не требующиеся для нового метода.

Более широкое применение

Чистые изотопы чрезвычайно полезны — и чрезвычайно ценны. Ежегодно десятки миллионов людей во всем мире проходят медицинские тесты, для которых требуется трудноизвлекаемый изотоп 100-молибден. Изотоп кальция Ca-48 настолько редок и востребован, что один его грамм сегодня стоит 500 000 долларов. А если ядерный синтез станет жизнеспособным источником энергии, то для удовлетворения мировых энергетических потребностей потребуются тысячи тонн изотопа лития.

Заглядывая в будущее

После сотрудничества с Columbia Technology Ventures для патентования новой технологии исследователи обратились к нескольким компаниям с предложением о создании прототипов и разработке установки для начала выделения изотопов. С помощью вычислительного моделирования они нашли несколько инновационных методов, позволяющих еще больше повысить эффективность метода.

Узнать подробнее

Результаты исследования описаны в статье, опубликованной 12 июля в журнале Science Advances.

13.07.2023


Подписаться в Telegram



Хайтек

Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий

Когда речь заходит о сверхпроводящих куби...

Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов
Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов

Исследователи из Калифорнийского универси...

PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути
PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути

Исследователи из Принстона применили спле...

Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ
Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ

Ученые из Томского политехнического униве...

Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света
Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света

В основе глобальной интернет-связи лежит оптич...

Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения
Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения

Мемристорные устройства представляют собой кат...

Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников
Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников

Замещающее легирование чужеродными элементами ...

Angewandte Chemie: Ученые объяснили, почему металлы превращаются в стекло
Angewandte Chemie: Ученые объяснили, почему металлы превращаются в стекло

Если проникнуть глубоко-глубоко под повер...

Создан катализатор для преобразования нитратного загрязнения в аммиак
Создан катализатор для преобразования нитратного загрязнения в аммиак

Загрязнения, извергаемые бурно развивающейся м...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Транзисторы на основе бальзового дерева усилят позиции зеленой электроники
Транзисторы на основе бальзового дерева усилят позиции зеленой электроники
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота
Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек
Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний
NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний
British Journal of Anaesthesia: Ученые выявили ошибку в работе пульсоксиметров
British Journal of Anaesthesia: Ученые выявили ошибку в работе пульсоксиметров
FEARC: Археологи используют фундук для реконструкции древних лесных массивов
FEARC: Археологи используют фундук для реконструкции древних лесных массивов
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Blood: Создана новая стратегия поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии
Blood: Создана новая стратегия поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии
PNAS Nexus: Хоть горшком назовите, только учитывайте культурные различия
PNAS Nexus: Хоть горшком назовите, только учитывайте культурные различия
Nature Comm: Ошибка Пифагора вынуждает пересмотреть принципы создания музыки
Nature Comm: Ошибка Пифагора вынуждает пересмотреть принципы создания музыки
Открыт антивозрастной эффект витамина D и рецептора в средней кишке дрозофилы
Открыт антивозрастной эффект витамина D и рецептора в средней кишке дрозофилы
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть
Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса