Ученые научились разделять изотопы водорода с помощью цеолита

Химические свойства изотопов водорода практически идентичны, что делает их разделение сложной задачей. Исследователи из Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф, Лейпцигского университета и Института исследования твердого тела Общества Макса Планка сделали ставку на квантовые различия, связанные с массой ядер. В качестве фильтра выступил пористый материал, насыщенный ионами серебра.

Внутри цеолита молекулы водорода взаимодействуют с электронными полями серебра. Тяжелые дейтерий и тритий связываются с серебряными центрами активнее легкого протия. При постепенном нагреве изотопы высвобождаются поочередно, позволяя отделить тритий от остальной смеси. В ходе испытаний исходное соотношение компонентов 1:1:1 изменилось до 1:41:175, что стало первым успешным случаем такой сепарации с помощью твердого сорбента.

Тритий — радиоактивный и редкий изотоп, стоимость которого крайне высока. Технология его выделения из отработанной смеси позволит минимизировать потери топлива в термоядерных реакторах. Несмотря на то, что материал успешно выдержал первые тесты на долговечность, до промышленного внедрения предстоит работа по изучению стабильности структуры в условиях реальной эксплуатации электростанций.