Mecanismos de alteración de cristal nuclear (SIMS)

Nuclear waste management - SIMS depth profiling in nuclear glass
El comportamiento a largo plazo de cristales usados para confinar los residuos nucleares es de vital interés para garantizar el seguro desecho geológico. Para poder entender los mecanismos de alteración de cristal, es crucial estudiar la formación de capas alteradas (es decir, gel y filosilicatos para cristales de silicato) que se desarrollan en contacto con solución acuosa. Esto requiere la caracterización a profundidad elemental así como también el uso de trazadores isotópicos que es un método potente para estudiar el intercambio entre la solución y el cristal.

Al ofrecer una excelente capacidad de perfilado de profundidad para elementos de baja concentración y el análisis de la relación isotópica de alta precisión, el IMS 7f-Auto es la mejor herramienta para analizar cristales nucleares e investigar los mecanismos de alteración de cristal.

Arriba se muestran los perfiles de profundidad de B, Li y H para un cristal alterado después de 3 meses. El cristal prístino muestra altas concentraciones de B y Li y un bajo contenido de H. La capa de gel se agota en B y Li. Cerca de la superficie libre, se observaron enriquecimientos de H y Li junto con un agotamiento de B. Las concentraciones se normalizan con la composición de cristal prístino (C/C0).

El IMS 7f-Auto se usa también para realizar perfiles de profundidad isotópicos significativos. En el mismo estudio, las variaciones de 18O/16O fueron medidas, mostrando evidencia de la incorporación de 18O a través de la reacción de condensación en la parte extrema de la capa de gel.

Datos obtenidos de: N. Valle et al, GCA 74 (2010), p.3412.