科学家观察反应硅酸盐玻璃接触水实时解决方案

硅酸盐玻璃是用在许多应用程序中,包括一个核废料形式从乏燃料限制放射性元素。然而,它有一个drawback-it腐蚀时接触到水的解决方案。研究人员波恩大学能够详细研究过程发生。《华尔街日报》的调查结果可以发现自然材料。欧洲杯足球竞彩

所谓的共焦拉曼光谱被矿物学家和波恩大学的地球化学家的研究。在这里,一束激光目标样本在显微镜下。光与物质的分子相互配合,使其振动。单独反散射光子改变它们的颜色根据样品的结构和化学性质。这个事件被称为拉曼效应。最初单色光目前也有其他颜色的组件。颜色光谱提供了深入的见解的物质的组成和结构受到激光的刺激。

是什么让这种技术更加显著:激光可以针对一个特定的点在空间的准确性几毫米的四舍五入。这使得探索样本逐点,但不仅在其表面:如果样品是透明的,梁还可以针对内部区域。“这正是我们所做的,”托尔斯滕Geisler-Wierwille博士教授解释道地质和气象研究所波恩大学。欧洲杯线上买球

蛋白石层玻璃表面

一小块硅酸盐玻璃作为样本的科学家。样品与水溶液中反应特别发达加热容器。步骤的船可以移动一毫米的1000拉曼显微镜下左边,右,向前,向后,还上下。“我们玻璃逐点扫描,记录的拉曼光谱,它反应的解决方案,“佬司Dohmen说,他目前Geisler-Wierwille的监督下完成博士学位。“这让我们对反应几乎实时地进行调查。目前这个工作温度高达150度,预计,例如,在一个核库。”

结果表明,硅酸盐玻璃迅速溶解时触摸水solutions-virtually像一杯咖啡的方糖。然而,糖分子迅速均匀分散在水中扩散,这不是玻璃腐蚀的情况:部分产生的溶解二氧化硅似乎停留在玻璃表面附近。在一个特定的点,它的浓度变得如此之高,以至于它变硬。

“我们也讲的二氧化硅沉淀Geisler-Wierwille教授解释道。”二氧化硅分子解连环形成总量只有少数上百万一毫米大小,沉积在玻璃表面和成熟为opal-like状态。“然而,团队能够证明这个蛋白石层不提供理想的保护水。相反,dissolution-precipitation前线继续腐蚀到玻璃。因此,玻璃慢慢取代了蛋白石,虽然在一个下降的速度。

第一次,我们有实验表明,边界解决方案与溶解二氧化硅形式蛋白石层和底层之间的玻璃。随着蛋白石层的厚度增加,越来越可以防止硅溶液被运离反应界面。我们怀疑它最终凝胶粘性质量,这大大减慢了玻璃解散。

托尔斯滕Geisler-Wierwille博士,教授,地质和气象研究所,波恩大学。欧洲杯线上买球

在研究,这已经是25/1000毫米后的情况。“虽然反应变得非常缓慢,这不能排除腐蚀过程将在很长一段时间释放放射性元素,”强调Geisler-Wierwille。然而,眼镜用于核废料的玻璃化无疑是稳定的反对比检查玻璃水。“我们希望延长实验这些玻璃类型在不久的将来,“强调研究者。研究添加了硅酸盐玻璃中放射性元素已经也在规划之中。科学家们和他们的伴侣要检查玻璃自辐照损伤的影响在其耐腐蚀。

当前的主要工作应该证明我们的新方法可以提供这些过程影响深远的见解。

托尔斯滕Geisler-Wierwille博士,教授,地质和气象研究所,波恩大学。欧洲杯线上买球

感兴趣的水平表现出由工业在这项研究中,也反映在试点项目的赞助:研究的发起人之一,是著名的玻璃制造商Schott AG)。