11.01.2007
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ ХИМИИ TBEPДОГО ТЕЛА
   
| | | | |
| | | | | |
 11.01.2007   Карта сайта     Language По-русски По-английски
Новые материалы
Экология
Электротехника и обработка материалов
Медицина
Статистика публикаций


11.01.2007

Nature 445, 190-193 (11 January 2007) | doi:10.1038/nature05425; Received 30 June 2006; Accepted 3 November 2006


Quantification of actinide alpha-radiation damage in minerals and ceramics


Ian Farnan1, Herman Cho2 and William J. Weber2



  1. Department of Earth Sciences, University of Cambridge, Downing Street, Cambridge, CB2 3EQ, UK
  2. Pacific Northwest National Laboratory, Richland, Washington 99352, USA


Correspondence to: Ian Farnan1 Correspondence and requests for materials should be addressed to I.F. (Email: ifarnan@esc.cam.ac.uk).





There are large amounts of heavy alpha-emitters in nuclear waste and nuclear materials inventories stored in various sites around the world1. These include plutonium and minor actinides such as americium and curium. In preparation for geological disposal there is consensus2 that actinides that have been separated from spent nuclear fuel should be immobilized within mineral-based ceramics rather than glass2, 3, 4 because of their superior aqueous durability and lower risk of accidental criticality. However, in the long term, the alpha-decay taking place in these ceramics will severely disrupt their crystalline structure2, 3, 4 and reduce their durability5, 6. A fundamental property in predicting cumulative radiation damage is the number of atoms permanently displaced per alpha-decay. At present, this number is estimated to be 1,000–2,000 atoms/alpha in zircon4. Here we report nuclear magnetic resonance, spin-counting experiments that measure close to 5,000 atoms/alpha in radiation-damaged natural zircons. New radiological nuclear magnetic resonance measurements on highly radioactive, 239Pu zircon show damage similar to that caused by 238U and 232Th in mineral zircons at the same dose, indicating no significant effect of half-life or loading levels (dose rate). On the basis of these measurements, the initially crystalline structure of a 10 weight per cent 239Pu zircon would be amorphous after only 1,400 years in a geological repository (desired immobilization timescales are of the order of 250,000 years). These measurements establish a basis for assessing the long-term structural durability of actinide-containing ceramics in terms of an atomistic understanding of the fundamental damage event.




Дизайн и программирование N-Studio 
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я © 2004-2024 ИХТТ УрО РАН
беременность, мода, красота, здоровье, диеты, женский журнал, здоровье детей, здоровье ребенка, красота и здоровье, жизнь и здоровье, секреты красоты, воспитание ребенка рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок медицина, клиники и больницы, болезни, врач, лечение, доктор, наркология, спид, вич, алкоголизм православные знакомства, православный сайт творчeства, православные рассказы, плохие мысли, православные психологи рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок