Đột phá về đồng vị Bo có thể giúp cải thiện quản lý chất thải hạt nhân

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Bắc Kinh, Đại học Cambridge và các cộng sự đã phát triển một phương pháp mới sử dụng đồng vị boron để giám sát và mô hình hóa quá trình ăn mòn của thủy tinh dùng trong lưu trữ chất thải hạt nhân. Thủy tinh, thường được sử dụng để cố định các đồng vị phóng xạ nguy hiểm và kim loại nặng, có thể dần hòa tan khi tiếp xúc với nước ngầm, gây ra rủi ro cho việc chứa đựng lâu dài. Bằng cách áp dụng kỹ thuật "dấu vân tay" đồng vị boron, nhóm nghiên cứu đã theo dõi cách các nguyên tử boron di chuyển trong thủy tinh borosilicate đang hòa tan, tiết lộ rằng quá trình hòa tan thay đổi tùy theo thành phần thủy tinh và thời gian tiếp xúc. Các thí nghiệm của họ, được tiến hành ở nhiệt độ 90°C trong 112 ngày, cho thấy ban đầu boron được giải phóng đồng đều, nhưng theo thời gian, sự khuếch tán qua một lớp bề mặt biến đổi chiếm ưu thế trong cơ chế giải phóng. Nghiên cứu phát hiện rằng thủy tinh chứa magiê hình thành các khoáng chất thứ cấp tạo ra một lớp bề mặt dày đặc, bảo vệ, làm chậm quá trình hòa tan, trong khi thủy tinh không chứa magiê phát triển một lớp bảo vệ kém hơn, cho phép boron tiếp tục khuếch tán. Những hiểu biết này chứng minh rằng đồng vị boron là các dấu hiệu nhạy cảm và trực tiếp để theo dõi tương tác giữa thủy tinh và nước,