Det sydkoreanska teamet har nu utvecklat ett nytt material baserat på hydroxid och metaller som framgångsrikt kan filtrera bort dessa radioaktiva rester från luft och vatten.
En grupp ingenjörer från South Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) har gjort en upptäckt som kan innebära en vändpunkt i kampen mot radioaktiv förorening. Professor Ho Jin Ryu från avdelningen för kärn- och kvantteknik har tillsammans med doktor Sujeong Lee, forskare i materialvetenskap och teknik, utvecklat ett nytt material som effektivt kan eliminera radioaktiva avfall från luft och vatten.
Radioaktiv förorening är ofta förknippad med förekomsten av isotoper som jod-129, en av de mest beständiga isotoperna med en halveringstid på 15,7 miljoner år. Denna isotop är mycket rörlig och svår att eliminera, till skillnad från andra isotoper som cesium-137 (halveringstid 30 år) eller jod-131 (8 dagar).
Det nya materialet, som har utvecklats från en kombination av metaller och hydroxider, har visat en anmärkningsvärd förmåga att filtrera jodater (IO₃⁻), en form i vilken dessa isotoper förekommer i vatten. Hittills har silverbaserade absorberande material inte lyckats fånga upp dem effektivt.
Även om kemisk teori redan antydde att vissa kombinationer av metaller och hydroxider kunde vara effektiva, överstiger antalet möjliga kombinationer 1,9 miljoner, vilket gjorde det omöjligt att undersöka dem manuellt. Här kommer artificiell intelligens in i bilden.
KAIST-teamet tränade en AI-modell med experimentella data från 24 binära och 96 ternära föreningar. Utifrån denna bas kunde AI självständigt identifiera en lovande kombination: en förening bestående av koppar, krom, järn och aluminium – Cu₃(CrFeAl). Resultatet blev ett dubbelskiktat material baserat på hydroxider som i initiala tester lyckades eliminera mer än 90 % av de svåraste radioaktiva isotoperna.
Denna framsteg öppnar dörren för nya lösningar för sanering av områden som drabbats av kärnkraftsolyckor, såsom Fukushima och Tjernobyl. Materialet skulle kunna användas för att filtrera vatten och rena miljön, vilket till och med skulle göra det möjligt att återanvända vattnet efter en filtreringsprocess. Om man lyckas skala upp produktionen och förbättra effektiviteten skulle konsekvenserna av radioaktiv förorening kunna minskas drastiskt, från att påverka i århundraden till bara några år.
