核玻璃固化体蚀变机制(SIMS)

Nuclear waste management - SIMS depth profiling in nuclear glass
用于固定核废料的玻璃的长期固化行为对于确保核的安全地质处置至关重要。为了解玻璃固化体蚀变机制,研究与水溶液接触的变质层(例如硅酸盐玻璃的凝胶和层状硅酸盐)的变化形成是至关重要的。这就需要进行元素深度表征并使用同位素示踪剂,这是研究溶液与玻璃固化体之间的交换行为的有效方法。

IMS 7f-Auto为低浓度元素和高精度同位素比值分析提供了出色的深度剖析能力,是分析核玻璃固化体以及研究玻璃固化体蚀变机制的最佳工具。

上图显示的是玻璃固化体蚀变3个月后的硼、锂和氢的深度分布图。原始玻璃显示出较高的硼和锂浓度以及较低的氢含量。凝胶层中的硼和锂已耗尽。接近自由表面,观察到氢和锂富集以及硼耗尽。浓度标准化为原始玻璃组成(C/C0)。

IMS 7f-Auto也用于进行重要的同位素深度剖析。在同一研究中,测量到18O/16O的变化,证实了18O通过凝胶层最外层的缩合反应掺入。

数据来源:N. Valle等, GCA 74 (2010), 第3412页.