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材料科学当照耀时湿的氢氧化铝和羟基氧化物颗粒开释氢

放大字体  缩小字体 时间:2020-03-22 14:01:06 来源:自媒体 作者:小新科技

原标题:资料科学:当照耀时,湿的氢氧化铝和羟基氧化物颗粒开释氢

暗斗钚生产活动造成了杂乱的废物。终究贮存的废物玻璃化使得核燃料后处理中的铝变得杂乱化。了解铝颗粒在高放射性液体中的体现至关重要。在这里,重视湿润颗粒的研讨标明,颗粒的全体性质在辐射分解时不会发作实质性改变。γ辐射分解导致从吸附的水中构成氢,其间氧原子保留在外表上或嵌入到本体中。

在华盛顿州的汉福德遗址,高放射性废物含有很多的铝基颗粒。几十年来,这些颗粒暴露在大剂量的电离辐射下。工程师有必要了解辐射诱导的修正,以协助颗粒溶解和从废物中去除。关于那些企图去除废物的人来说,研讨成果证明需求细心考虑固 - 水界面的意外化学和物理以及铝相的体积溶解度。

在汉福德遗址,高碱性废物含有氢氧化铝和羟基氧化物,如三水铝石(Al(OH)3)和勃姆石(AlO(OH))。在玻璃化之前有必要除掉这些固体。铝化合物经过霞石的沉积降低了玻璃化废物的稳定性。铝通常是细颗粒,其作为浆料夹带在工艺流中。这些细小的颗粒会搅扰废物的活动。

在放射性环境和资料的界面动力学(IDREAM)动力前沿研讨中心,研讨人员正在研讨氢氧化铝和羟基氧化物的放射性稳定性,其间固 - 水界面的辐射分解效应能够与散装资料的辐射损伤区别开来。在这项研讨中,运用γ射线将三水铝石和勃姆石照耀到2MGy,并用α粒子(别离)照耀到175MGy,然后用一系列体积和外表灵敏表征技能做多元化的剖析。

在每种情况下,关于原始和辐照样品的X射线衍射和拉曼光谱(其对体结构灵敏)的比较显现因为辐射分解而基本上没有改变。为了进一步研讨这些样品,该团队运用X射线光电子能谱(XPS)和总电子产值(TEY)X射线吸收近边际结构光谱(XANES)。在这些情况下,关于用α粒子和γ射线照耀的样品,提醒了外表特异性改变的依据。运用三水铝石和勃姆石的XPS进一步表征标明铝(III)外表还原为铝金属以及当用α粒子照耀时构成非化学计量的氧。铝K边XPS和TEY XANES显现出以氧为中心的缺点。这些成果可能是因为羟基(OH)基团的氢损失和剩下原子的重排。

外表好像对辐射分解灵敏,对散装资料几乎没有影响。

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