Effect of 10B(n, α)7Li irradiation on the structure of a sodium borosilicate glass

Autor: S. Peuget, Arne Janssen, M. Magnin, Emilio Andrea Maugeri, Thierry Wiss, F. Rozenblum, Joseph Somers, C. Jégou, Thibault Charpentier, R. Caraballo, Xavier Deschanels, Laura Martel, T. Fares
Přispěvatelé: Laboratoire des Matériaux et Procédés Actifs (LMPA), Département de recherche sur les Procédés et Matériaux pour les Environnements complexes (DPME), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire Structure et Dynamique par Résonance Magnétique (LCF) (LSDRM), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), JRC Institute for Transuranium Elements [Karlsruhe] (ITU ), European Commission - Joint Research Centre [Karlsruhe] (JRC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de Chimie Séparative de Marcoule (ICSM - UMR 5257), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département de recherche sur les technologies pour l'enrichissement, le démantèlement et les déchets (DE2D), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2014
Předmět:
Zdroj: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 2014, 327, pp.22-28. ⟨10.1016/j.nimb.2013.09.042⟩
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, Elsevier, 2014, 327, pp.22-28. ⟨10.1016/j.nimb.2013.09.042⟩
ISSN: 0168-583X
Popis: International audience; The effects of the nuclear reaction 10B(n, α)7Li on the properties and structure of a sodium borosilicate glass were analysed by density, hardness and fracture toughness measurements, Raman and Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy and Transmission Electronic Microscopy (TEM) characterization. The TEM observations showed a homogeneous irradiated glass structure up to the nanometer scale. Modifications of the local order around the main cations were noticed, mainly a slight decrease of the mean boron coordination number and an increase of non-bridging oxygen concentrations. At the glass medium range order, the appearance of the D2 Raman band and a modification of the Si–O–Si angle distribution were also observed after irradiation. A comparison with other irradiation conditions with Swift Heavy Ions (Kr with 74 MeV) and Gold irradiation (with energies ranging from 1 to 7 MeV) is presented. Raman spectroscopy showed a similar final structure for irradiation conditions under which the glass evolutions are controlled by electronic energy loss in the ion tracks formation regime or nuclear energy loss. Despite important differences in energy deposition regimes, the similarities observed between the final glass structures suggest that structural evolutions are controlled by the glass relaxation mechanisms during the high quenching rate step that follows the energy deposition step
Databáze: OpenAIRE
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