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Mecanismos de alteração do vidro nuclear (SIMS)

Nuclear waste management - SIMS depth profiling in nuclear glass
O comportamento a longo prazo dos vidros utilizados para confinar os resíduos nucleares é de interesse primordial para assegurar a sua disposição geológica segura. A fim de compreender os mecanismos de alteração do vidro, é crucial estudar a formação de camadas alteradas (por exemplo, gel e filossilicatos para vidros de silicato), que se desenvolvem em contato com a solução aquosa. Isso requer uma caracterização elementar em profundidade, bem como o uso de traçadores isotópicos, que é um método poderoso para estudar as trocas entre a solução e o vidro.

Oferecendo excelente capacidade de perfilometria em profundidade para elementos de baixa concentração e análise da razão isotópica de alta precisão, a IMS 7f-Auto é a ferramenta mais adequada para analisar vidros nucleares e investigar os mecanismos de alteração do vidro.

Acima podem ser vistos perfis em profundidade de B, Li e H para um vidro alterado após 3 meses. O vidro puro exibe altas concentrações de B e Li e um baixo teor de H. A camada de gel é pobre em B e Li. Perto da superfície livre, enriquecimentos de H e Li são observados em conjunto com esgotamento de B. As concentrações são normalizadas para composição do vidro puro (C/C0).

A IMS 7f-Auto também é usada para executar perfis de profundidade isotópicos significativos. No mesmo estudo, foram medidas as variações de 18O/16O, evidenciando a incorporação de 18O via reação de condensação na parte mais externa da camada de gel.

Fonte: N. Valle et al, GCA 74 (2010), p.3412.