Хорхе М. Семинарио и Нарендра Кумар отмечают, что весьма вероятно, что радиоактивный уран и плутоний просочились в почву и грунтовые воды вблизи ядерных объектов. Это загрязнение представляет серьезную угрозу для окружающей среды и здоровья человека. Хотя обнаружение этих материалов даже на низких уровнях важно для определения наличия утечки, традиционные методы этого неэффективны.
Но недавно ученые обнаружили, что радиоактивные материалы в воде могут скапливаться на хлопьях оксида графена (GO). Основываясь на теоретических моделях и расчетах, исследователи предсказали, что GO может обнаруживать и идентифицировать чрезвычайно низкие уровни — отдельные молекулы — различных веществ. Команда Семинарио задалась целью посмотреть, как лучше всего адаптировать это для обнаружения урана и плутония.
Используя последние достижения в области суперкомпьютеров, они смоделировали несколько различных вариантов GO, чтобы выяснить, какой из них будет наиболее чувствительным и селективным при обнаружении урана и плутония в ядерных сточных водах. Они пришли к выводу, что присоединение к GO того, что называется карбонильной функциональной группой, послужит эффективным наносенсором для этих радиоактивных материалов.
Авторы выражают признательность за финансирование Аргоннской национальной лаборатории, Агентству по снижению угроз обороны США и Исследовательскому управлению армии США.