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科學家首次發現可以靠“呼吸”鈾爲生的細菌

欄目: 天氣常識 / 發佈於: / 人氣:7.93K

據國外媒體報道,科學家發現一種可“呼吸”鈾的細菌,能夠清理被污染的地下水,後者主要生存在鈾礦石加工工廠或者製造核武器的地點。來自羅格斯大學的科學家在科羅拉多州丹佛以西大約200英里的鈾礦石粉碎地點發現了這些細菌菌株,其被命名爲β-變形菌,能夠呼吸氧氣或者鈾進入化學反應,並從中汲取能量。可呼吸鈾的細菌在微生物界是相當罕見的,它們能夠吸入鈾,科學家此前在鈾濃度減少的地下水中發現鐵細菌呼吸較爲活躍。

核污染地區擁有特別的細菌羣落

不過到目前爲止,科學家還沒有證明這些呼吸鐵元素的細菌是否也能夠呼吸空氣中的鈾,研究認爲細菌可能透過化學反應消耗鈾元素。羅格斯大學團隊觀察了這些細菌的活動過程,並從一些濃度適合的環境中分離出新的菌株,研究菌株是如何演變的。

針對可呼吸鈾元素細菌的研究,科學家已經完成了它們的基因組測序,以便未來對其進行遺傳因子的研究,瞭解這些細菌是如何在鈾環境中生長的。

開採出的鈾礦石

科羅拉多河地下水存在鈾的污染問題,科學家希望透過化學方法將其進行稀釋,但是這個方法過於昂貴、危險,因此生物學處理方法是一種潛在的途徑,尤其是在高放射性核素污染的地方,劑量過高的環境中也不利於化學方法的展開。

因此生物方法一旦成功,就可以在鈾核武庫附近、核電站燃料處理等地方使用,以降低環境的鈾濃度。同時,美軍使用的貧油穿甲彈也需要進行處理,中東許多地方在經歷戰爭後遺留着這些物質,有可能在地下水中出現高濃度的鈾。

人類最早使用鈾的天然氧化物,可以追溯到公元79年以前。當時氧化鈾被用來爲陶瓷上黃色的彩釉。1912年,牛津大學的R. T. Gunther在意大利那不勒斯灣波希裏坡海角(Cape Posillipo)的古羅馬別墅中,發現了含1%氧化鈾的黃色玻璃。

從歐洲中世紀晚期開始,波希米亞約阿希姆斯塔爾(既今捷克亞希莫夫)的居民就使用哈布斯堡銀礦中提取的瀝青鈾礦來製造玻璃。19世紀初,人們所知的鈾礦僅在以上的地點。

鈾可用來生產核武器

鈾元素是由德國化學家馬丁·克拉普羅特發現的。1789年,他在位於柏林的實驗室中,把瀝青鈾礦溶解在硝酸中,再用氫氧化鈉中和,成功沉澱出一種黃色化合物(可能是重鈾酸鈉)。

克拉普羅特假設這是一種未知元素的氧化物,並用炭進行加熱,得出黑色的粉末。他錯誤地認爲這就是新發現的元素,但其實該粉末纔是鈾的氧化物。他以威廉·赫歇爾在八年前發現的天王星(Uranus)來命名這種新元素,而天王星本身是以希臘神話中的天神烏拉諾斯命名的。同樣地,鈾之後的鎿(Neptunium)以海王星(Neptune)命名,其後的鈈(Plutonium)則以冥王星(Pluto)命名。

開採出的鈾礦石

1841年,巴黎中央工藝學校(Conservatoire National des Arts et Métiers)分析化學教授尤金-梅爾希奧·皮裏哥把四氯化鈾和鉀一同加熱,首次分離出鈾金屬。19世紀時人們不意識到鈾的危險性,因此發展了各種鈾的日常應用,其中包括歷史流傳下來的陶瓷和玻璃上色。

1896年,亨利·貝可勒爾在位於巴黎的實驗室中,使用鈾元素髮現了放射性。貝可勒爾將硫酸鈾鉀鹽(K?UO?(SO?)?)放在照相底片上,並置於抽屜當中。取出之後,他發覺底片出現了霧狀影像。他得出結論,鈾會發出一種不可見光或射線,在底片上留下了影像。

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