Phát hiện loại vi khuẩn giúp làm sạch uranium trong đất

Phát hiện của các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Helmholtz Dresden-Rossendorf (HZDR) và Đại học Granada (Tây Ban Nha) được công bố trên tạp chí Nature Communications cho thấy vi khuẩn có thể chuyển hóa uranium thành hợp chất ổn định

TS Evelyn Krawczyk-Bärsch, nhà khoa học thuộc nhóm nghiên cứu Vi sinh vật trên cạn của HZDR cho biết: "Có những loại vi khuẩn có thể sử dụng kim loại nặng uranium, một chất độc hại đối với con người, trong quá trình trao đổi chất. Các nghiên cứu của nhóm chúng tôi trước đây đã chỉ ra rằng vi khuẩn có thể sử dụng uranium hòa tan trong nước cho quá trình trao đổi chất của chúng khi chúng có nguồn thức ăn là glycerol."

bacteria-convert-uranium-into-stable-chemical-compound.jpg
Vi khuẩn trong nước ở các hầm mỏ hình thành các hạt nano giữ lại uraium.

Glycerol là một thành phần cơ bản của chất béo thực vật và động vật. Để điều tra, nhóm nghiên cứu đã thu thập nước thải từ một mỏ uranium bị ngập lụt ở dãy núi Ore. Trong phòng thí nghiệm, họ đã thêm một lượng glycerol được kiểm soát vào các mẫu nước và giữ chúng trong môi trường không có oxy.

Họ muốn tạo ra các điều kiện tự nhiên cho cộng đồng vi khuẩn vốn đã tồn tại trong nước mỏ vì ở độ sâu khoảng 2.000m, thường có rất ít hoặc không có oxy.

csm-bild-tagebau3-572aa36bd0.jpg
Mỏ uranium tại của công ty Wismut GmbH, Đức.

Trong điều kiện thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn, các vi sinh vật bắt đầu sử dụng glycerol làm nguồn thức ăn. Theo thời gian, lượng uranium còn lại trong nước giảm mạnh.

Newman-Portela, nghiên cứu sinh Đại học Granada cho biết, sau 130 ngày, chỉ còn khoảng 5% lượng urani hòa tan trong nước còn lại trong các mẫu. Vi khuẩn đã tích hợp uranium vào thành tế bào của chúng.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng kính hiển vi và quang phổ tiên tiến kiểm tra màng tế bào vi khuẩn để xác định trạng thái hóa học của uranium.

Uranium thường tồn tại ở hóa trị 4 hoặc 6. Uranium hóa trị 5 có tồn tại, nhưng rất hiếm hoặc chỉ xuất hiện tạm thời. Cho đến nay, nó chỉ được phát hiện ở trạng thái oxy hóa không ổn định.

Những phát hiện trong nghiên cứu này vô cùng đáng ngạc nhiên bởi vì trong sinh khối được phân tích từ các thí nghiệm, một tỷ lệ uranium hóa trị 5 cao bất thường.

Các nhà nghiên cứu cũng xác định rằng uranium hóa trị 5 kết hợp với sắt và oxy để tạo thành FeU(V)O4.

Hợp chất uranium này vẫn chưa có tên vì nó tương đối mới. Nó được phát hiện lần đầu tiên trong một nghiên cứu năm 2020, trong đó các mẫu đất từ ​​các khu vực của Croatia bị ô nhiễm bởi đạn dược urani đã được phân tích.

Người ta thấy rằng ngay cả dưới tác động của oxy trong khí quyển, hợp chất urani này vẫn ổn định trong hơn 25 năm.

Nhìn lại thảm họa hạt nhân Chernobyl năm 1986.

Chuyên gia phát triển vật liệu mới siêu nhỏ để ‘săn’ uranium

Các nhà khoa học Trung Quốc phát triển loại vật liệu siêu nhỏ có khả năng tự di chuyển trong nước để tìm kiếm, hấp thụ ion uranium ở đại dương hoặc nước thải.

Theo SCMP, nhóm các nhà khoa học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) mới công bố nghiên cứu đăng trên tạp chí khoa học Nano Research về việc họ đã phát triển vật liệu mới: vi động cơ cấu trúc khung kim loại - hữu cơ (MOF) có thể tự bơi trong nước và hấp thụ uranium dưới tác động của ánh sáng.

Uranium là nhiên liệu chính cho các lò phản ứng hạt nhân. Mặc dù ước tính nước biển chứa khoảng 4,5 tỷ tấn uranium nhưng nồng độ của nguyên tố này cực thấp. Do đó, việc khai thác gặp nhiều trở ngại kỹ thuật và chi phí rất cao.

Cơ sở sản xuất hydro bằng hạt nhân đầu tiên trên thế giới

Ấn Độ vừa khánh thành cơ sở sản xuất hydro đầu tiên trên thế giới dựa trên chu trình nhiệt hóa đồng–clo, sử dụng nhiệt quy trình từ lò phản ứng hạt nhân.

Đây được xem là bước tiến quan trọng trong nỗ lực kết hợp công nghệ hạt nhân tiên tiến với sản xuất năng lượng sạch, phục vụ mục tiêu khử carbon và bảo đảm an ninh năng lượng dài hạn của Ấn Độ.

Cơ sở mới được đặt tại Trung tâm Nghiên cứu Nguyên tử Indira Gandhi ở Kalpakkam và sử dụng nguồn nhiệt từ Lò phản ứng tái sinh nhanh thử nghiệm.

Tinh thể "cực đặc biệt" hình thành trong vụ thử bom hạt nhân năm 1945

Theo các nhà khoa học, đá trinitite hình thành trong vụ thử bom hạt nhân đầu tiên trên thế giới vào năm 1945 chứa các tinh thể độc đáo chưa từng thấy trước đây.

​Vào một buổi sáng tháng 7/1945, Mỹ tiến hành kích nổ quả bom nguyên tử đầu tiên trên thế giới gần thành phố Alamogordo, trên sa mạc đầy cát bụi của New Mexico. Vụ nổ giải phóng năng lượng tương đương 25.000 tấn TNT, làm bốc hơi hoàn toàn tháp thả bom và biến cát sa mạc trong bán kính 300m thành vật liệu giống thủy tinh.

Sau vụ nổ, các chuyên gia tìm thấy một vật liệu giống thủy tinh có màu xanh nhạt và đỏ. Họ gọi nó là trinitite - theo tên của vụ nổ bom nguyên tử đầu tiên Trinity. Ngoài ra, vật liệu này còn có tên khác là thủy tinh Alamogordo. Vật liệu này chủ yếu gồm silicate dioxide trộn với feldspar (tràng thạch) và hạt thạch anh nóng chảy, lác đác các khoáng chất khác như calcite, hornblende, augite.

Đọc nhiều nhất

Tin mới