硼硅酸盐玻璃的γ射线辐照效应

在深部地质处置过程中，玻璃固化体在核废料中受到放射性核素的辐照，会影响其稳定性，进而影响玻璃固化体在放射性核素的固化效果。本文用紫外线照射硼硅酸盐玻璃，吸收剂量为104～107Gy，紫外-可见吸收光谱，并用红外光谱和纳米压痕法表征了辐照后硼硅酸盐玻璃微观和宏观性能的变化。测试结果表明，辐照后硼硅酸盐玻璃的红外光谱没有显著变化。吸收光谱和光致发光光谱的结果证实，辐照硼硅酸盐玻璃中存在非桥联氧空位色心，硼硅酸盐玻璃带隙随吸收剂量的增加而减小，Urbach能量随吸收剂量的增加而增加，表明辐照导致玻璃无序度的增加。拉曼光谱的研究结果证实，随着吸收剂量的增加，硼硅酸盐玻璃的[BO3]结构减少。当吸收剂量达到105Gy时，拉曼光谱的噪声强度与吸收剂量呈正相关，并与Urbach能量呈线性关系。同时，随着吸收剂量的增加，硼硅酸盐玻璃的硬度和模量略有增加。据推测，这种现象与[BO3]结构的减少有关。结果表明，射线辐照可以改变硼硅酸盐玻璃脉的网络结构