Een groep ingenieurs van het Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) heeft een ontdekking gedaan die een keerpunt zou kunnen betekenen in de strijd tegen radioactieve vervuiling. Professor Ho Jin Ryu van de afdeling Kern- en Kwantumtechniek heeft samen met dr. Sujeong Lee, postdoctoraal onderzoeker in Materiaalkunde en -techniek, een nieuw materiaal ontwikkeld dat radioactief afval uit de lucht en het water effectief kan verwijderen.
Radioactieve verontreiniging wordt vaak in verband gebracht met de aanwezigheid van isotopen zoals jodium-129, een van de meest hardnekkige isotopen met een halfwaardetijd van 15,7 miljoen jaar. Deze isotoop is zeer mobiel en moeilijk te verwijderen, in tegenstelling tot andere isotopen zoals cesium-137 (halfwaardetijd 30 jaar) of jodium-131 (8 dagen).
Het nieuwe materiaal, ontwikkeld op basis van een combinatie van metalen en hydroxiden, heeft een opmerkelijk vermogen aangetoond om jodaten (IO₃⁻) te filteren, een vorm waarin deze isotopen in water voorkomen. Tot nu toe waren absorberende middelen op basis van zilver niet in staat om deze effectief op te vangen.
Hoewel de chemische theorie al suggereerde dat bepaalde combinaties van metalen en hydroxiden effectief zouden kunnen zijn, zijn er meer dan 1,9 miljoen mogelijke combinaties, wat handmatig onderzoek onhaalbaar maakte. Hier komt kunstmatige intelligentie om de hoek kijken.
Het KAIST-team trainde een AI-model met experimentele gegevens van 24 binaire en 96 ternaire verbindingen. Op basis hiervan kon de AI zelfstandig een veelbelovende combinatie identificeren: een verbinding bestaande uit koper, chroom, ijzer en aluminium —Cu₃(CrFeAl)—. Het resultaat was een op hydroxiden gebaseerd materiaal met een dubbele laag dat in eerste tests meer dan 90% van de moeilijkst te behandelen radioactieve isotopen wist te verwijderen.
Deze doorbraak opent de deur naar nieuwe oplossingen voor de sanering van gebieden die zijn getroffen door nucleaire ongevallen, zoals Fukushima of Tsjernobyl. Het materiaal zou kunnen worden gebruikt om water te filteren en het milieu te reinigen, waardoor het water na een herfiltratieproces zelfs opnieuw kan worden gebruikt. Als de productie kan worden opgeschaald en de efficiëntie kan worden verbeterd, zouden de gevolgen van radioactieve besmetting drastisch kunnen worden verminderd, waardoor de impact ervan van eeuwen tot slechts enkele jaren zou worden teruggebracht.
