Nghiên cứu kéo dài hàng thập kỷ tiết lộ bí mật về sự ăn mòn thủy tinh: Ý nghĩa đối với việc lưu trữ chất thải hạt nhân

Một thí nghiệm kéo dài 52 năm ở Ballidon, Vương quốc Anh, đã cung cấp những hiểu biết quan trọng về sự ăn mòn lâu dài của các loại thủy tinh khác nhau. Các nhà nghiên cứu đã phân tích chín thành phần thủy tinh được chôn vào năm 1970, bao gồm các mô hình thủy tinh thời trung cổ và La Mã, cùng với thủy tinh thải hạt nhân. Nghiên cứu đã theo dõi lượng mưa, nhiệt độ và độ bão hòa của đất, cho thấy rằng môi trường công trình đất không bão hòa, với các giai đoạn ẩm ướt và khô xen kẽ. Độ pH của đất hơi kiềm (7,8-8,2). Các quần xã vi sinh vật trên bề mặt thủy tinh rất đa dạng, chủ yếu là vi khuẩn đặc trưng cho đất trên cạn. Các lớp biến đổi đã được quan sát thấy trên một số loại thủy tinh, với chất làm mịn vải lanh Hangleton thể hiện sự ăn mòn đáng kể nhất. Các lớp này thể hiện các kiểu dải riêng biệt, cho thấy sự thay đổi về hóa học theo thời gian. Phân tích cho thấy sự hiện diện của các nguyên tố như silicon, sắt, phốt pho và canxi trong các dải này. Các thử nghiệm Phân tích Phiếu giảm giá Lò phản ứng Khuấy (SRCA) đã được thực hiện để so sánh tốc độ hòa tan của thủy tinh, xác nhận độ bền tương đối quan sát được trong lĩnh vực này. Những phát hiện này có ý nghĩa quan trọng đối với việc lưu trữ chất thải hạt nhân, vì chúng cung cấp dữ liệu có giá trị về hành vi lâu dài của vật liệu thủy tinh trong môi trường tự nhiên. Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xem xét các yếu tố như độ ẩm của đất, nhiệt độ và hoạt động của vi sinh vật khi đánh giá độ bền của vật liệu được sử dụng trong việc chứa chất thải.