Thermodynamics, kinetics, and mechanics of cesium sorption in cement paste: A multiscale assessment
Notice bibliographique
Résumé
Cesium-137 is a common radioactive byproduct found in nuclear spent fuel. Given its 30 year half life, its interactions with potential storage materials---such as cement paste---is of crucial importance. In this paper, simulations are used to establish the interaction of calcium silicate hydrates (C-S-H)---the main binding phase of cement paste---with Cs at the nano- and mesoscale. Different C-S-H compositions are explored, including a range of Ca/Si ratios from 1.0 to 2.0. These calculations are based on a set of 150 atomistic models, which qualitatively and quantitatively reproduce a number of experimentally measured features of C-S-H---within limits intrinsic to the approximations imposed by classical molecular dynamics and the steps followed when building the models. A procedure where hydrated ${\mathrm{Ca}}^{2+}$ ions are swapped for ${\mathrm{Cs}}^{1+}$ ions shows that Cs adsorption in the C-S-H interlayer is preferred to Cs adsorption at the nanopore surface when Cs concentrations are lower than 0.19 Mol/kg. Interlayer sorption decreases as the Ca/Si ratio increases. The activation relaxation technique nouveau is used to access timescales out of the reach of traditional molecular dynamics (MD). It indicates that characteristic diffusion time for ${\mathrm{Cs}}^{1+}$ in the C-S-H interlayer is on the order of a few hours. Cs uptake in the interlayer has little impact on the elastic response of C-S-H. It leads to swelling of the C-S-H grains, but mesoscale calculations that access length scales out of the range of MD indicate that this leads to practically negligible expansive pressures for Cs concentrations relevant to nuclear waste repositories.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».