Materiales Magnéticos: Nuevos Monitores de la Evolución a Largo Plazo de los Sistemas de Barrera Ingenierizados
Autores: Harley, Simon L.; Rigonat, Nicola; Butler, Ian B.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2016
Acceso abierto
Artículo científico
2016
Materiales Magnéticos: Nuevos Monitores de la Evolución a Largo Plazo de los Sistemas de Barrera Ingenierizados
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Seguridad
Bentonita
Monitoreo
Corrosión
Imanes
Saturación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La mayoría de los casos de seguridad para el almacenamiento geológico profundo de residuos radiactivos dependen de la hinchazón de la bentonita en el sistema de barrera diseñado a medida que se satura con agua subterránea. Por lo tanto, la garantía de seguridad requiere un monitoreo efectivo de la saturación de la bentonita. Aquí se demuestra que la corrosión dependiente del tiempo y del fluido de imanes sintéticos incrustados en bentonita proporciona un medio novedoso y pasivo para monitorear la saturación. Se han realizado experimentos a 70 grados C en los que imanes neo, imanes AlNiCo e imanes de ferrita han reaccionado con soluciones salinas (NaCl, KCl, CaCl) y fluidos alcalinos (soluciones de NaOH, KOH, Ca(OH); pH = 12) en presencia de bentonita. Los imanes Nd-Fe-B sufren una corrosión extensa que resulta en un cambio dramático de comportamiento ferromagnético a superparamagnético concomitante con la saturación de la bentonita. Los imanes AlNiCo en soluciones salinas muestran corrosión pero solo disminuciones limitadas en sus intensidades magnéticas, y los imanes de ferrita son esencialmente no reactivos en las escalas de tiempo experimentales, manteniendo sus propiedades magnéticas iniciales. Para todos los imanes, el impacto de su corrosión en la hinchazón de la bentonita es negligible; la alteración de la bentonita está esencialmente gobernada por la composición del fluido aplicado. En principio, arreglos de imanes sintéticos pueden, con un desarrollo adicional, ser diseñados e incrustados en bentonita para monitorear su saturación de fluidos sin comprometer la integridad del sistema de barrera diseñado en sí.
Descripción
La mayoría de los casos de seguridad para el almacenamiento geológico profundo de residuos radiactivos dependen de la hinchazón de la bentonita en el sistema de barrera diseñado a medida que se satura con agua subterránea. Por lo tanto, la garantía de seguridad requiere un monitoreo efectivo de la saturación de la bentonita. Aquí se demuestra que la corrosión dependiente del tiempo y del fluido de imanes sintéticos incrustados en bentonita proporciona un medio novedoso y pasivo para monitorear la saturación. Se han realizado experimentos a 70 grados C en los que imanes neo, imanes AlNiCo e imanes de ferrita han reaccionado con soluciones salinas (NaCl, KCl, CaCl) y fluidos alcalinos (soluciones de NaOH, KOH, Ca(OH); pH = 12) en presencia de bentonita. Los imanes Nd-Fe-B sufren una corrosión extensa que resulta en un cambio dramático de comportamiento ferromagnético a superparamagnético concomitante con la saturación de la bentonita. Los imanes AlNiCo en soluciones salinas muestran corrosión pero solo disminuciones limitadas en sus intensidades magnéticas, y los imanes de ferrita son esencialmente no reactivos en las escalas de tiempo experimentales, manteniendo sus propiedades magnéticas iniciales. Para todos los imanes, el impacto de su corrosión en la hinchazón de la bentonita es negligible; la alteración de la bentonita está esencialmente gobernada por la composición del fluido aplicado. En principio, arreglos de imanes sintéticos pueden, con un desarrollo adicional, ser diseñados e incrustados en bentonita para monitorear su saturación de fluidos sin comprometer la integridad del sistema de barrera diseñado en sí.