“Acid spike” formation in the fast neutron radiolysis of supercritical water at 400 °C studied by Monte Carlo track chemistry simulations
Notice bibliographique
Résumé
A reliable understanding of radiolysis processes in supercritical water (SCW) cooled reactors is required to ensure optimal water chemistry control. In this perspective, Monte Carlo track chemistry simulations of the radiolysis of pure, deaerated SCW at 400 °C by 2 MeV mono-energetic neutrons were carried out as a function of water density between 0.15 and 0.6 g/cm3. The yields of hydronium ions (H3O+) formed at early time were obtained based on the G values calculated for the first three generated recoil protons. Combining our calculated G(H3O+) values with a cylindrical track model allowed us to estimate the concentrations of H3O+ and the corresponding pH values. An abrupt, transient, and highly acidic pH response (“acid spikes”) was observed at early times around the “native” fast neutron and recoil proton trajectories. This intra-track acidity was found to be strongest at times of less than a few tens to a hundred of picoseconds, depending on the value of the density considered (pH ∼ 1). At longer times, the pH gradually increased for all densities, finally reaching a constant value corresponding to the non-radiolytic, pre-irradiation concentration of H3O+, due to the autoprotolysis of water. Interestingly, the lower the density of the water, the longer the time required to reach this constant value. Because many in-core processes in nuclear reactors critically depend on the pH, the present work raises the question whether such highly acidic pH fluctuations, though local and transitory, could promote or contribute to corrosion and degradation of materials under proposed SCW-cooled reactor operating conditions.
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».