【摘要】：隨著核電的快速發(fā)展,中國(guó)的放射性廢物處置問題也迫在眉睫。玻璃固化體作為放射性廢物地質(zhì)處置的第一道安全屏障,研究玻璃固化體材料的抗輻照性能對(duì)于地質(zhì)處置評(píng)價(jià)具有指導(dǎo)意義。本工作主要分為兩部分:第一,采用5 MeV Xe離子對(duì)NBS2玻璃和熔融石英進(jìn)行單束輻照,利用原子力顯微鏡表征輻照前后樣品體積的變化;采用5 MeV Xe離子對(duì)NBS1玻璃進(jìn)行單束輻照,利用納米壓痕儀表征輻照前后樣品硬度和模量的變化;采用1.6 MeV,3.2 MeV和5 MeV的Xe離子對(duì)NBS2玻璃和熔融石英進(jìn)行多束輻照,利用納米壓痕儀和橢圓偏振光譜儀表征輻照前后樣品硬度、模量和折射率的變化。第二,采用γ射線對(duì)NBS1玻璃進(jìn)行輻照,利用納米壓痕儀和紫外分光光度計(jì)表征輻照前后樣品的硬度、模量和微觀缺陷的變化。得到了如下結(jié)果:1.Xe離子單束輻照后,NBS2玻璃的體積腫脹了3.6%、熔融石英體積縮小了4.7%、NBS1玻璃硬度下降了37.5%、模量下降了20%;Xe離子多束輻照后,NBS2玻璃硬度下降了36%,模量下降了19%,折射率下降了2%。熔融石英的硬度下降了8%,模量上升了10%,折射率上升了1%。2.γ射線輻照后,在6×10~6Gy內(nèi),非橋氧空位色心缺陷濃度升高,NBS1玻璃的硬度和模量并沒有隨著吸收劑量發(fā)生明顯變化。通過對(duì)比Xe離子和γ輻照后樣品不同的變化趨勢(shì)可以得出:重離子輻照產(chǎn)生的硬度和模量的下降主要來源于玻璃網(wǎng)絡(luò)體結(jié)構(gòu)的斷裂,而重離子的核能量沉積是造成網(wǎng)絡(luò)體結(jié)構(gòu)斷裂的主要原因。γ輻照會(huì)在硼硅酸鹽玻璃中產(chǎn)生微觀缺陷(非橋氧空位色心等),這些缺陷主要來源于網(wǎng)絡(luò)體末端與鈉相連鍵的斷裂。而網(wǎng)絡(luò)體末端的斷裂不影響硼硅酸鹽玻璃的網(wǎng)絡(luò)體結(jié)構(gòu),所以γ輻照產(chǎn)生的缺陷不會(huì)引起硼硅酸鹽玻璃的硬度和模量變化。
【圖文】：

硅網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的Qn族結(jié)構(gòu)

圖 1- 2 NBS2 玻璃和熔融石英的拉曼圖譜圖 1- 2 表示的是 NBS2 玻璃，虛線表示的是熔融石英，其中橫坐標(biāo)表示的曼波數(shù)，縱坐標(biāo)表示的是強(qiáng)度。從圖中可以得到，NBS2 玻璃的拉曼光譜主
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X771

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