Danos da radiação em vidros

• Processo: 99/07155-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2000
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2002
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Walter Maigon Pontuschka
• Beneficiário: Signo Tadeu dos Reis
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Boratos | Danos Da Radiacao | Estrutura Vitrea | Imobilizacao De Rejeitos

Resumo

Recentes pesquisas mostraram a possibilidade da utilização dos vidros à base de boro e fosfato para a imobilização de rejeitos radiativos provenientes de usinas nucleares. Estes vidros apresentam baixo ponto de fusão e taxa de lixiviação da ordem de 10-2g/m2.d, no entanto, são pouco conhecidos os possíveis danos estruturais produzidos pelo decaimento radiativo dos nuclídeos gerados no processo de fissão do combustível nuclear. Neste trabalho serão estudadas as mudanças estruturais promovidas em vidros à base de boro quando submetidos a radiações (alfa, beta, gama e neutros) produzidas no reator experimental do IPEN-CNEN/SP. Em vidros aluminoboratos de bário e ferro irradiados à baixa temperatura ocorre a formação de centros paramagnéticos conhecidos como centros de elétron do boro (BEC) e centros de lacuna do boro oxigênio (BOHC), sendo os primeiros os doadores de elétrons e os últimos centros aceitadores, cuja recombinação direta emite uma luminescência azulada que ocorre a temperaturas entre 77 e 300K. Estudos usando Termo luminescência a temperatura entre 320 e 780K mostraram a ocorrência de uma luminescência avermelhada produzida pelas recombinações radiativas de lacunas termicamente liberadas dos BOHCs com íons de Fe2+ e que esta luminescência desaparece completamente quando se adiciona à estrutura do vidro concentrações de 0,35 atg% de Fe. Como a coordenação e a valência do Fe estão relacionadas com a estabilidade vítrea e conseqüentemente, com as taxas de lixiviação desses vidros quando submetidos a meios aquosos, será investigado o comportamento do BOHC no sistema vítreo proposto, utilizando espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica e termo-luminescência. O comportamento da valência e da coordenação dos íons de ferro determinado pela composição dos vidros e condições de fusão, antes e após a irradiação, será efetuado utilizando Espectroscopia Mösbauer e absorção óptica. A caracterização inicial e presença de novas unidades estruturais será estudada utilizando espectroscopia Ramam, difratometria de raios-X e análise termo-diferencial. (AU)