Materiais em escala nano

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Em nanoescala, concreto prova eficaz para contenção nuclear



Um dos principais desafios enfrentados pela indústria nuclear é o confinamento de longo prazo dos resíduos nucleares. O betão é um dos materiais de barreira comumente utilizados para conter radionuclídeos, tanto em reactores nucleares e instalações de armazenamento de resíduos nucleares. Por esta razão, é extremamente importante que os investigadores e os profissionais do ramo entendem a estabilidade química e estrutural de cimento (a substância de ligação de base em betão) com materiais radioactivos

Novo estudo realizado por pesquisadores do MIT Betão Sustentabilidade Hub ea articulação Centro MIT-Francês Nacional de Pesquisa Científica (CNRS) de laboratório conhecida como Multi-Scale Ciência dos Materiais de Energia e Ambiente (MSE2) é o primeiro a mostrar que o cimento é eficaz para contenção nuclear de materiais radioactivos.

O papel, co-autoria de pós-doutorado do MIT Lucile Dezerald, cientista visitante Andres Saul, cientista de pesquisa sênior Roland J.-M. Pellenq, e Professor Franz-Josef Ulm, apresenta pesquisa que, pela primeira vez, oferece uma modelagem quantum de hidrato de cimento na escala nano. "Em suma, o que a pesquisa mostrou é que o cimento é uma boa escolha para o armazenamento de resíduos nucleares a partir da reação de fissão em usinas nucleares", diz Pellenq.

Uma das principais conclusões do estudo é que o cimento pode ser um bom material para armazenar seus elementos filha (ítrio e zircônio) a partir de sua radioativo estrôncio-90 e decaimento beta radioativo. Isso pode ser altamente relevante para a melhoria das condições de armazenamento de resíduos em casos acidentais, como o desastre de Fukushima Daiichi março 2011.

O estudo também pode ter um impacto sobre as considerações em torno do desmantelamento de centrais nucleares. "Nós desconectar a planta do grid, mas o lixo nuclear ainda está lá", Pellenq diz, observando que os núcleos de plantas nucleares desactivadas da década de 1950 no Reino Unido e na França ainda estão intactos, assim como os núcleos em plantas ainda mais antigos desativados nos Estados Unidos. Sabendo agora que o cimento pode conter efetivamente os resíduos nucleares podem comprar pesquisadores tempo suficiente para resolver a tecnologia e levar a possíveis soluções a longo prazo.

Este é o primeiro estudo nanométrica utilizando físico-química quântica para compreender como cimento é eficaz para o armazenamento de produtos intermédios de fissão de meia-vida.

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