Dottoressa Sarah Day, Senior Support Scientist su I11 con la dottoressa Claire Corkhill, Investigatore principale. Credito:sorgente luminosa a diamante
Il primo esperimento effettuato presso la struttura di Diamond's Long Duration Experimental (LDE), sulla linea di luce I11, è in vigore da 1, 000 giorni. L'esperimento, guidato dalla dottoressa Claire Corkhill dell'Università di Sheffield, ha utilizzato le capacità leader a livello mondiale della linea di luce per studiare l'idratazione dei cementi utilizzati dall'industria nucleare per lo stoccaggio e lo smaltimento dei rifiuti.
"Capire la velocità con cui si verifica l'idratazione nel cemento, un processo che può richiedere fino a 50 anni, è molto importante per aiutarci a prevedere i comportamenti del cemento a lungo termine, " ha spiegato il dottor Corkhill. "Questi cementi vengono utilizzati per bloccare in sicurezza gli elementi radioattivi nelle scorie nucleari per tempistiche superiori a 10, 000 anni, quindi è estremamente importante poter prevedere con precisione le proprietà di questi materiali in futuro. La struttura unica di Diamond ci ha permesso di seguire questa reazione in situ, per 1000 giorni, e i dati ci consentono già di identificare fasi particolari che porteranno al sicuro gli elementi radioattivi tra 100 anni, qualcosa che altrimenti non saremmo stati in grado di determinare".
Il dottor Corkhill sta progettando di tornare a Diamond per studiare la reazione di queste fasi con l'uranio, tecnezio e plutonio su una delle nostre linee di luce per spettroscopia di assorbimento di raggi X, B18.
"La luce di sincrotrone ci consente una finestra sulla chimica di questi materiali che hanno un ruolo molto importante nello smaltimento sicuro delle scorie nucleari che semplicemente non sono disponibili con altre tecniche, " Aggiunse Corkhill.
Campioni di cemento sulla linea di luce I11. Credito:sorgente luminosa a diamante
La LDE è stata commissionata nel 2014, con il primo esperimento posizionato sulla linea di luce il 6 ottobre 2014. Da allora, i campioni sono stati inseriti periodicamente nella linea di luce per acquisire dati su eventuali modifiche. Altri esperimenti hanno incluso l'osservazione del ciclo di alimentazione nelle batterie e della formazione di cristalli di ghiaccio.
"Vedere esperimenti di lunga durata nella struttura è molto piacevole, " conclude il professor Chiu Tang, Scienziato principale della linea di luce. "Che possiamo dimostrare esperimenti su 1, 000 giorni è una testimonianza dell'efficacia con cui abbiamo interagito con la nostra community di utenti, consentendo loro di utilizzare la luce di sincrotrone per sondare le frontiere della scienza".
