在莫纳类型固体溶液La_1-Ce_{PO4中的辐射损伤的调查}

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 核工程 核工程是指核工程.
• 固态化学 固态化学

背景情况:

• 由于其固有的辐射稳定性,莫纳陶对固定放射性核酸具有前景.
• 了解石固体溶液对辐射损伤的反应对于核废物管理应用至关重要.

研究的目的:

• 为了研究结构化学在La_1-xCe_xPO₄ (x = 0.25, 0.5, 0.75, 1) 固体溶液的辐射稳定性中的作用.
• 评估这些莫纳陶在辐射下长期固定放射性核素的适用性.

主要方法:

• 使用扫描电子显微镜 (SEM),拉曼光谱,牧场发射率X射线衍射 (GI-XRD) 和HERFD-EXAFS的高分辨率结构研究.
• 用14 MeV Au离子在10¹⁴和10¹⁵离子/cm^{2的流动度对陶样品进行辐射,以模拟核反弹事件.}

主要成果:

• 通过SEM和拉曼光谱检测发现了显著的结构损伤,颗粒边界阻碍了缺陷的传播.
• GI-XRD显示,莫纳在高流量下保持结晶性,表现出无形化和再结晶.
• 辐射后的原子失调增加了,但短距离秩序在很大程度上被保留了,促进了再结晶,尽管在组成上依赖.

结论:

• 莫纳固体溶液表现出显著的抗辐射损伤能力,保持结晶性和短距离秩序.
• 具有不均的阴离子比率的化合物 (La_0.75Ce_0.25PO₄和La_0.25Ce_0.75PO₄) 显示了辐射损伤的抗性降低.
• 该研究提供了有关放射性核酸固定化策略的莫纳固体溶液化学的见解.