Urán tartalmú boroszilikát üvegek szerkezetvizsgálata: neutron- és röntgendiffrakció

Margit Fábián, Erzsébet Sváb, Uta Ruett, Martin von Zimmermann, Erzsébet Veress
2010 Fiatal Műszakiak Tudományos Ülésszaka  
Borosilicate based glasses are generally accepted as proper high-level radioactive wastes isolating media, as they are satisfying the following major requirements: the composition can be widely modified, ease in sample preparation, processing and the encapsulation cost are acceptable and economical. We have prepared a new borosilicate glass series containing 30wt% UO 3 . For the study of the short-and intermediate range order we have performed neutron-and X-ray diffraction measurements. Neutron
more » ... diffraction measurement were carried out at the 10 MW Budapest research reactor using the PSD diffractometer and the high-energy X-ray diffraction measurements were done at the BW5 experimental station at Hasylab (Desy)/Hamburg using 109,5 keV radiation energy. Simultaneous reverse Monte Carlo simulation of the two data sets was applied to generate reliable 3-dimensional atomic configurations and to calculate the partial atomic pair correlation functions and coordination number distributions. The uranium containing glasses possess good glass and hydrolytic stability. Összefoglalás A radioaktív hulladékok tárolására legelterjedtebb és legelfogadottabb üveg-család a boroszilikát üvegek, mivel alapanyag-, előállítás-, megmunkálhatóság szempontjából is biztosítja az optimális feltételeket. A 30% UO 3 tartalmú boroszilikát üvegsorozatot állítottunk elő (ez az eddig ismert legnagyobb bevitt U mennyiség). A rövid-és középtávú rend meghatározására mintáinkat neutron-és röntgendiffrakcióval vizsgáltuk két mérési berendezésnél (a 10MW-os Budapesti Kutatóreaktor mellett működő PSD neutrondiffraktométeren valamint a Hamburgi Hasylab (109,5 keV) BW5 röntgendiffraktométeren. Az adatok feldolgozását fordított Monte Carlo (RMC) módszerrel végeztük, amely rendezetlen rendszerek diffrakciós spektrumainak értelmezésére széles körben alkalmazott eljárás. Meghatároztuk az atompárokat jellemző parciális párkorrelációs függvényeket és a koordinációs számokat. Az uránoxid bevitele stabilizálja az üveg szerkezetét és higroszkópikus tulajdonságai is kedvezőek.
doi:10.36243/fmtu-2010.20 fatcat:nq5eyowceba5jjysz622mxfbpi