Impact of ballistic effects on the gel layer properties of simplified nuclear glasses: a Monte Carlo simulation approach

and Amreen Jan

(2020)

Abstract

Après vitrification des déchets nucléaires de haute activité dans une matrice de verre borosilicaté, les conteneurs sont stockés dans un dépôt géologique en profondeur. Dans ce dépôt, le verre est exposé à une variété de radiations qui pourraient avoir un impact sur sa durabilité physique et chimique. Des expériences et des simulations ont confirmé que les dommages causés par des noyaux des recul (suite à la désintégration alpha), à travers des collisions balistiques, sera le mode dominant de dommages d’irradiation à long terme (à l’échelle géologique). L’eau présente dans le sous-sol est susceptible de percer les barrières de confinement et ainsi corroderait la matrice en verre, ce qui mènerait alors à la libération de radionucléides dans la biosphère. De plus, l’entrée en contact de la matrice en verre avec l’eau coïncide avec le phénomène de décroissance alpha. Il est donc important de comprendre comment les dommages causés par les du noyau de recul pourraient affecter le processus de corrosion du verre. La plupart des études menées dans le passé ont conclu que l’irradiation n’aura pas d’effet significatif sur la vitesse initiale d’altération du verre. Cependant, des études expérimentales récentes menées à l’aide de radiations externes, pour simuler les dommages causés par les noyaux de recul, sur les compositions de verre borosilicate, ont estimé une augmentation significative de la profondeur de la couche d’altération du verre corrodé (~ 4 fois supérieure). La raison principale de cette augmentation n’est pas encore connue, bien que deux hypothèses aient été proposées: les changements structuraux causés par les effets …

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