硼硅酸盐玻璃作为固化核电运行产生乏燃料的玻璃体基材,处置过程中硼硅酸盐玻璃可能受到α、β和γ的辐照影响,因此硼硅酸盐玻璃中的辐照效应引起了广泛关注。本文使用γ能量为1.33 Me V和1.17 Me V的Co放射源模拟固化体条件下γ射线(...
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硼硅酸盐玻璃作为固化核电运行产生乏燃料的玻璃体基材,处置过程中硼硅酸盐玻璃可能受到α、β和γ的辐照影响,因此硼硅酸盐玻璃中的辐照效应引起了广泛关注。本文使用γ能量为1.33 Me V和1.17 Me V的Co放射源模拟固化体条件下γ射线(剂量为10~4~10~7 Gy)对硼硅酸盐玻璃的辐照效应,利用纳米压痕仪、紫外分光光度计和拉曼光谱仪表征辐照前后硼硅酸盐玻璃的硬度、模量和微观缺陷的变化。结果表明:γ辐照后,吸收剂量达到10~7 Gy时,样品的硬度和模量并没有明显变化,说明玻璃网络体结构没有明显变化。通过荧光光谱发现了微观缺陷(非桥氧空位色心)的存在,且辐照产生的非桥氧空位色心数目随着吸收剂量的变大逐渐增加。硼硅酸盐玻璃的带隙减小,且样品的Urbach能量随着吸收剂量的增加而变大,这说明γ辐照会在硼硅酸盐玻璃中产生缺陷并且无序度增大。硼硅酸盐玻璃无序度变大导致了Urbach能量的增加,这与非桥氧空位色心产生相关,这些缺陷可能主要来源于网络体末端与钠相连键的断裂,而网络体末端的断裂不影响硼硅酸盐玻璃的网络体结构,所以γ辐照产生的缺陷不会引起硼硅酸盐玻璃硬度和模量的变化。
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