O echipă de ingineri sud-coreeni a dezvoltat un nou material, capabil să cureţe contaminarea radioactivă, cu ajutorul inteligenţei artificiale

Capacităţile enorme de generare a electricităţii prin fisiune nucleară sunt cunoscute şi stăpânite încă de prin anii 1950. Pe atunci oamenii de ştiinţă estimau că omenirea va ajunge în maxim 30-50 de ani să-şi producă toată electricitatea prin energie nucleară, astfel încât până în anii 1990-2000, să se poată baza complet pe ea, cu excepţia poate a unor scopuri foarte specifice. Se estima că va exista electricitate din belşug graţie acestei tehnologii, iar maşinile vor deveni electrice pentru că aşa va fi cel mai raţional. În realitate, evoluţia energiei nucleare a fost mult mai lentă, principalul factor ce i-a reţinut dezvoltarea fiind temerile faţă de incidente ce pot avea loc la centralele nucleare. Mai ales că asemenea incidente au şi avut loc şi în realitate, cu urmări aferente de contaminare radioactivă. Ei bine, acum o echipă de ingineri sud-coreeni, de la institutul sud-coreean de ştiinţe avansate şi tehnologie KAIST, a anunţat descoperirea unui material capabil să cureţe urmele de contaminare radioactivă.

Foto: Profesorul Ho Jin Ryu, departmentul de inginerie nucleară şi cuantică, şi Dr. Sujeong Lee, absolventă KAIST, în ştiinţa materialelor şi inginerie, doi dintre membrii echipei

Contaminarea radioactivă se manifestă e obicei prin prezenţa în aer sau în apă a iodului radioactiv, în special a izotopului I-129, care e unul din cei mai persistenţi. Acesta are o perioadă de înjumătăţire de 15,7 milioane de ani, fiind foarte mobil în aer şi notoriu de dificil de îndepărtat din apă.

Perioada de înjumătăţire a unui izotop e cel mai important termen de referinţă a perioadei în care acest rămâne cel mai nociv. Şi după această perioade el mai rămâne dăunător, dar după atingerea acestui termen intensitatea dăunării începe a scădea mai mult. La Cesiu-137, spre exemplu, un alt izotop răspândit în contaminarea radioactivă, perioada de înjumătăţire e de 30 de ani. Iodul-131 are cea mai mică perioadă de înjumătăţire, de 8 zile. Dar Iodul-129 are, după cum menţionam mai sus, o perioadă de înjumătăţire de 15,7 milioane de ani.

Ceea ce a făcut echipa sud coreeană acum e să dezvolte un material nou, pe bază de hidroxid şi metale, care să poată filtra cu succes aceste reziduuri radioactive din aer şi apă. Aceşti izotopi radioactivi se găsesc sub formă de iodaţi IO3 în apă, iar sorbenţii actuali pe bază de argint nu pot să-i capteze eficient. Despre faptul că ar putea exista o combinaţie de metale şi hidroxide, care să ajute la captarea acestor izotopi, se ştie în chimie şi fizică la nivel teoretic, dar combinaţiile posibile ale unor asemenea materiale ajung teoretic la 1,9 milioane. Nicio echipă din lume n-a putut încerca şi verifica vreodată atât de multe combinaţii, chiar dacă şi-ar fi dedicat zeci de ani de carieră.

Echipa sud-coreeană, condusă de profesorul Ho Jin Ryu, a folosit inteligenţa artificială pentru a explora printre combinaţiile posibile teoretic. Echipa de ingineri şi chimişti i-a furnizat inteligenţei artificiale rezultatele experimentale a 24 de compuşi binari şi 96 ternari, iar inteligenţa artificială a putut învăţa pe baza lor, având posibilitatea de a explora apoi independent şi combinaţiile între compuşii lor.

În rezultat, inteligenţa artificială le-a sugerat nu un compus bazat pe 2 sau 3 metale, cum se considera până acum că ar fi eficient, ci unul bazat pe 4 metale — Cu₃(CrFeAl) — deci pe bază de cupru, crom, fier şi aluminiu. În rezultat a fost creat un material nou, bazat pe hidroxizi dublu stratificaţi cu aceşti compuşi, iar rezultatul a fost fenomenal din primele experimente, reuşindu-se îndepărtarea a peste 90% din izotopii radioactivi cei mai dificili de capturat până acum!

Echipa a aplicat acum pentru patentarea acestui compus şi spune că experimentele de laborator sunt atât de impresionante, încât e deja în prepararea unor experimente de scară mai largă şi în pregătirea plasării în producţia de serie a acestui material.

Cum ar putea ajuta el în viaţa reală? În primul rând, la curăţarea zonelor contaminate în urma unor incidente, spre exemplu cum a fost cel de la Fukushima sau chiar Cernobîl. Acest material putea ajuta la filtrarea apei tehnice scurse, sau la curăţarea mediului ambiant din jur, cu apă care ar fi refiltrată. Astfel dacă s-ar reduce peste 90% din deşeuri, sau chiar până spre 100% cu refiltrare şi perfecţionarea proceselor, consecinţele contaminării radioactive n-ar mai dura decenii sau secole la rând, ci ar putea fi stăvilite şi minimizate din start.

Echipa de ingineri şi chimişti sud-coreeni spune că descoperirea lor şi rezultatele confirmate experimental arată cât de rapide pot fi progresele ştiinţifice în secolul nostru, dacă inteligenţa artificială e folosită în asemenea scopuri nobile.

Coreea de Sud e una din ţările care promovează cel mai mult integrarea inteligenţei artificiale în studii şi ştiinţă. De curând, în luna februarie, Coreea de Sud anunţa şi construcţia celui mai mare supercomputer din lume, care va consuma energie cât o ţară medie şi a cărui scop principal este tocmai acela de a servi drept infrastructură pentru inteligenţa artificială.