Porous material:水と重水を効率よく分離！
Séparation de l’eau et de l’eau lourde !
Trennung von Wasser und schwerem Wasser!
Separation of water and heavy water!
多孔材料：高效分離水和重水！
ー将来のトリチウム除去に道ー
京都大
北川進特別教授ー活性炭のようにごく微小な穴を無数に持つ「多孔性材料」ー
研究チームは、
「水と重水」の性質は、極めて似ていて、分離が難しい
「水と重水を効率よく分離すること」に成功した。
英科学誌ネイチャーに、11月９日発表した。
効率よく分離
分離効率は、「従来法に比べて１００倍以上」
「放射性物質トリチウム（三重水素）の分離」も、原理的には可能だ。
東京電力
「福島第１原発で増え続ける処理水」には、トリチウムが含まれる。
「世界中で、海洋放出される原子炉処理水」の最重要課題だ。
研究チーム：
「重水よりトリチウムの方が水との性質の違いが大きい」ので、分離しやすい。
今後、トリチウムについても研究を進める。
河北新報オンライン
https://kahoku.news/articles/knp2022111001000064.html
水と重水、「トンボ型」分子で分離
ートリチウムも「重要ターゲット」
京都大学：
「水と重水を、効率よく分離する材料」を開発した。
「放射性物質トリチウムへの応用も期待できる」という。
11月10日、英科学誌ネイチャーに掲載した。
水と重水素：
水は、水素が二つと酸素が一つの化合物。
「水素」には、陽子と電子が一つずつ含まれる。
「重水素」には、これに加えて中性子を一つ含んでいる。
重水の用途：
- 重水は放射線治療、
- 原子炉の減速材、
- そのほか科学研究に幅広く利用されている。
ただ、性質の似ている水と分離することが極めて難しい。
従来の重水生産：
現在、重水の生産では、
「蒸留や電気分解を何度も繰り返す」ため、大量の燃料や大規模設備が必要だ。
朝日新聞デジタル
https://www.asahi.com/articles/ASQC96WKSQC9PLBJ005.html
Matériau poreux : Séparation efficace de l’eau et de l’eau lourde !
ーLa façon d’éliminer le tritium à l’avenirー
Université de Kyoto
Professeur Susumu Kitagawa
– “Matériaux poreux” avec d’innombrables petits trous comme le charbon actif –
L’équipe de recherche
Les propriétés de “l’eau et l’eau lourde” sont très similaires et difficiles à séparer
Ils ont réussi à “séparer efficacement l’eau et l’eau lourde”.
Il a été publié dans la revue scientifique britannique Nature le 9 novembre.
Séparation efficace
L’efficacité de la séparation est “plus de 100 fois supérieure aux méthodes conventionnelles”
La “séparation du tritium radioactif (tritium)” est également possible en principe.
Compagnie d’électricité de Tokyo
Le tritium est inclus dans la “quantité croissante d’eau traitée à la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi”.
C’est la question la plus importante des « eaux traitées par les réacteurs nucléaires rejetées en mer dans le monde ».
Équipe de recherche:
“Le tritium a une plus grande différence de propriétés avec l’eau que l’eau lourde”, ce qui facilite sa séparation.
À l’avenir, nous procéderons également à des recherches sur le tritium.
Kahoku Shimpo en ligne
Eau et eau lourde séparées par des molécules “libellule”
Le tritium est aussi une « cible importante »
Université de Kyôto :
Nous avons développé un matériau qui sépare efficacement l’eau et l’eau lourde.
“Nous pouvons également nous attendre à une application au tritium, une substance radioactive”, a-t-il déclaré.
Le 10 novembre, il a été publié dans la revue scientifique britannique Nature.
Eau et deutérium :
L’eau est un composé de deux hydrogènes et d’un oxygène.
“Hydrogène” contient un proton et un électron.
“Deutérium” contient également un neutron.
Applications eau lourde :
L’eau lourde est la radiothérapie,
modérateur de réacteur,
Il est également largement utilisé dans la recherche scientifique.
Cependant, il est extrêmement difficile de le séparer de l’eau, qui a des propriétés similaires.
Production d’eau lourde conventionnelle :
Actuellement, dans la production d’eau lourde,
Il nécessite une grande quantité de carburant et un équipement à grande échelle car il “répéte plusieurs fois la distillation et l’électrolyse”.
Asahi Shimbun Numérique
Poröses Material: Effiziente Trennung von Wasser und schwerem Wasser!
ーDer Weg zur Entfernung von Tritium in der Zukunftー
Universität Kyoto
Professor Susumu Kitagawa
– “Poröse Materialien” mit unzähligen winzigen Löchern wie Aktivkohle –
Das Forschungsteam
Die Eigenschaften von „Wasser und schwerem Wasser“ sind sehr ähnlich und schwer zu trennen
Ihnen sei es gelungen, „Wasser und schweres Wasser effizient zu trennen“.
Es wurde am 9. November im britischen Wissenschaftsjournal Nature veröffentlicht.
Effiziente Trennung
Abscheidegrad „mehr als 100-mal höher als bei herkömmlichen Verfahren“
Auch eine “Abtrennung von radioaktivem Tritium (Tritium)” ist grundsätzlich möglich.
Tokyo Electric Power Company
Tritium ist in der „zunehmenden Menge an behandeltem Wasser im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi“ enthalten.
Es ist das wichtigste Thema von “Kernreaktor-behandeltem Wasser, das weltweit ins Meer eingeleitet wird”.
Forschungsgruppe:
„Tritium hat einen größeren Unterschied in den Eigenschaften von Wasser als schweres Wasser“, wodurch es einfacher zu trennen ist.
Zukünftig werden wir auch die Tritium-Forschung vorantreiben.
Kahoku Shimpo Online
Wasser und schweres Wasser getrennt durch “Libellen”-Moleküle
Auch Tritium ist ein „wichtiges Ziel“
Universität Kyoto:
Wir haben ein Material entwickelt, das Wasser und schweres Wasser effizient trennt.
“Wir können auch eine Anwendung auf die radioaktive Substanz Tritium erwarten”, sagte er.
Am 10. November wurde es im britischen Wissenschaftsjournal Nature veröffentlicht.
Wasser und Deuterium:
Wasser ist eine Verbindung aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom.
“Wasserstoff” enthält ein Proton und ein Elektron.
“Deuterium” enthält auch ein Neutron.
Schwerwasseranwendungen:
Schweres Wasser ist Strahlentherapie,
Reaktormoderator,
Es wird auch häufig in der wissenschaftlichen Forschung verwendet.
Es ist jedoch äußerst schwierig, es von Wasser zu trennen, das ähnliche Eigenschaften hat.
Konventionelle Schwerwasserproduktion:
Derzeit, in der Schwerwasserproduktion,
Es erfordert eine große Menge an Brennstoff und umfangreiche Ausrüstung, weil es “viele Male Destillation und Elektrolyse wiederholt”.
Asahi Shimbun Digital
Separating water isotopologues using diffusion-regulatory porous materials
Nature
Abstract
The discovery of a method to separate isotopologues,
molecular entities that differ in only isotopic composition1, is fundamentally and technologically essential but remains challenging2,3.
Water isotopologues,
which are very important in biological processes, industry, medical care, etc.
are among the most difficult isotopologue pairs to separate because of their very similar physicochemical properties and chemical exchange equilibrium.
Herein,
we report efficient separation of water isotopologues at room temperature
by constructing two porous coordination polymers (PCPs, or metal–organic frameworks)
in which flip-flop molecular motions within the frameworks provide diffusion-regulatory functionality.
Guest traffic is regulated by the local motions of dynamic gates on contracted pore apertures,
thereby amplifying the slight differences in the diffusion rates of water isotopologues.
Significant temperature-responsive adsorption occurs on both PCPs:
H2O vapour is preferentially adsorbed into the PCPs,
with substantially increased uptake compared to that of D2O vapour,
facilitating kinetics-based vapour separation of H2O/HDO/D2O ternary mixtures with high H2O separation factors of around 210 at room temperature.