【摘 要】
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玻璃固化是目前国际上广泛采用的处理高放废物的方式.硼硅酸盐玻璃作为固化体备选材料之一,其辐照效应引起了人们的重视.本工作利用不同种类重离子辐照硼硅酸盐玻璃来研究其
【机 构】
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兰州大学核科学与技术学院; 北京师范大学核科学与技术学院;
【基金项目】
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国家自然科学基金(编号:11505085);中央高校基本科研业务费(编号:lzujbky-2018-72);甘肃省引导科技创新发展专项资金(编号:2018ZX-07)资助项目
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玻璃固化是目前国际上广泛采用的处理高放废物的方式.硼硅酸盐玻璃作为固化体备选材料之一,其辐照效应引起了人们的重视.本工作利用不同种类重离子辐照硼硅酸盐玻璃来研究其辐照效应,利用飞行时间二次离子质谱、原子力显微镜和纳米压痕的方式测量辐照后样品的元素分布、体积改变以及硬度和模量的改变.研究发现,辐照后玻璃元素仍呈均匀分布,产生了3.5%的体积膨胀.硬度和模量都出现迅速降低随后饱和的趋势,其饱和硬度和模量分别下降了35.4%和18.7%.根据实验结果可以得出,离子辐照导致硼硅酸盐玻璃的宏观性质(硬度、模量等)显著改变.由此可知在α衰变条件下,硼硅酸盐玻璃的宏观性质也会显著改变.核能量沉积是造成硼硅酸盐玻璃性质改变的重要原因.衰变产生的α粒子和反冲核对硼硅酸盐玻璃性质改变都有贡献,且都不能忽略.可以用单能重离子辐照的方式,同时模拟反冲核与α粒子的辐照损伤.
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