Preview

Журнал прикладной спектроскопии

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Микроструктурный анализ стекла, предназначенного для локализации радиоактивных отходов, методами комбинационного рассеяния света и ИК-Фурье-спектроскопии

Полный текст:

Аннотация

Исследованы структурные изменения в молибденовых стеклах с содержанием Cs2O 0.3–0.6 мас.%, предназначенных для локализации радиоактивных отходов. Синтез стекол проведен

методом двойного плавления при 1380 °C с последующим отжигом при 600 °C. Неодим – симулятор актинида. Физические и микроструктурные свойства стекол охарактеризованы с помощью различных спектроскопических методов. Геометрическая плотность стекол 1.96–2.75 г/см3. Рентгеноструктурный анализ показывает аморфные особенности со следами кристаллических зародышей, идентифицированных как фаза повеллита CaMoO4, которые образуются во время охлаждения стекла. ИК-Фурье-анализ выявляет основные химические связи в стеклах: Si-O-Si и O-Si-O в SiO4, B-O-B в BO3 и Al-O-Al в AlO4. Добавление Cs2O увеличивает скорость полимеризации стекла, а затем снижает количество атомов кислорода без мостикового соединения. КР-спектроскопический анализ выявляет полосы поглощения MoO42– в CaMoO4. Окружающая среда Mo изменяется при добавлении Cs2O в стекло, о чем свидетельствуют смещения полос поглощения при 319, 792 и 844 см–1. Полоса поглощения при 700 см–1, приписываемая удлинению SiO4 и AlO4, ослабеваетпри содержании Cs2O 0.4 и 0.6 % и сдвигается до 680–900 см–1 из-за высокого содержания в стекле Мо, однако с ростом содержания Cs2O увеличивается по интенсивности, нарушая щелочные позиции Са и Na. Cs остается растворимым в стекле. Таким образом, небольшое увеличение содержания Cs2O ингибирует фазовое разделение молибдатов Na и Ca. Анализ стекол не показывает особых изменений валентностей лантаноидов, которые находятся в степени окисления +III. Добавление Cs2O в стеклянную сетку такого вида остается проблемой согласованности ее микроструктуры. При этом ~0.6 мас.% Cs2O включено в сетку стекла без сегрегации фаз Cs2O.

Об авторах

D. Moudir
Алжирский центр ядерных исследований
Алжир


N. Kamel
Алжирский центр ядерных исследований
Алжир


Y. Mouheb
Алжирский центр ядерных исследований
Алжир


A. Sadji
Политехническая национальная школа Константины, Университетский городок Али Менджели
Алжир

Константина



Y. Hamiane
Политехническая национальная школа Константины, Университетский городок Али Менджели
Алжир

Константина



Список литературы

1. O. Méplan, A. Nuttin. La Gestion des Déchets Nucléaires. Images de la Physique, Ed. Orsay, France, 9–17 (2006).

2. Le Сonditionnement des Déchets Nucléaires, Rapport CEA, CEA, France, 27–70 (2016).

3. D. Caurant, I. Bardez, P. Loiseau, J. Mater. Sci., 42, 10203–10218 (2007).

4. E. R. Vance, J. Davis, K. Olufson, D. J. Gregg, M. G. Blackford, G. R. Griffiths, I. Farnan, J. Sullivan, D. Sprouster, C. Campbell, J. Hughes, J. Nucl. Mater., 448, 325–329 (2014).

5. Philips X’pert High Score Package, diffraction Data CD-ROM, International center for diffraction Data, Newtown Square, PA (2004).

6. A. Quintas, Etude de la structure et du comportement en cristallisation d’un verre nucléaire d’aluminoborosilacate de terre rare, PhD Thesis, Pierre and Marie Curie University, Paris VI, France (2007).

7. N. Chouard, D. Caurant, O. Majerus, J. L. Dussossoy, S. Klimin, D. Pytalev, R. Baddour-Hadjean, J. P. Pereira-Ramos, J. Mater. Sci., 50, 219–241 (2015).

8. P. K. Ojha, S. K. Rath, T. K. Chongdar, N. M. Gokhale, A. R. Kulkarni, New J. Glass Ceram., 1, 21–27 (2011).

9. E. Kashchieva, I. Petrov, L. Aleksandrov, R. Iordanova, Y. Dimitriev, Phys. Chem. Glasses-B, 53, 264–270 (2012).

10. C. R. Gautam, A. Kumar Yadav, OPJ, 3, 1–7 (2013).

11. C. Gautam, A. K. Yadav, A. K. Singh, ISRN Ceram., 2012, 17 (2012).

12. D. R. Neuville, L. Cormier, B. Boizot, A.-M. Flank, J. Non-Cryst. Solids, 323, 207–213 (2003).

13. Ph. Colomban, J. Corset, J. Raman Spectrosc., 30, 863–866 (1999).

14. F. Angeli, J. M. Delaye, T. Charpentier, J. C. Petit, D. Ghaleb, P. Faucon, J. Non-Cryst. Solids, 276, 132–134 (2000).

15. N. Ollier, T. Charpentier, B. Boizot, G. Wallez, D. Ghaleb, J. Non-Cryst. Solids, 341, 26–34 (2004).

16. T. Schaller, J. F. Stebbins, M. C. Wilding, J. Non-Cryst. Solids, 243, 146–157 (1999).

17. K. Brinkman, K. Fox, J. Marra, J. Reppert, J.Crum, M. Tang, J. Alloys Compd., 551, 136–142 (2013).

18. N. Chouard, Structure, stabilité thermique et résistance sous irradiation externe de verres aluminoborosilacates riches en terres rares et en molybdène, PhD Thesis, Pierre and Marie Curie University-Paris VI, France (2011).

19. A. B. Corradi, V. Cannillo, M. Montorsi, C. Siligardi, A. N. Cormack, J. Non-Cryst. Solids, 351, 1185–1191 (2005).


Рецензия

Для цитирования:


Moudir D., Kamel N., Mouheb Y., Sadji A., Hamiane Y. Микроструктурный анализ стекла, предназначенного для локализации радиоактивных отходов, методами комбинационного рассеяния света и ИК-Фурье-спектроскопии. Журнал прикладной спектроскопии. 2022;89(1):131-137.

For citation:


Moudir D., Kamel N., Mouheb Y., Sadji A., Hamiane Y. Microstructural Analysis of a Glass Dedicated to the Radioactive Waste Confinement by Raman and FTIR Spectroscopy. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2022;89(1):131-137.

Просмотров: 78


ISSN 0514-7506 (Print)