Assessing microbially influenced corrosion of titanium as novel canister material for geological disposal facilities
Notice bibliographique
Résumé
• Comprehensive XPS, micro-FTIR and SEM-EDX characterisation of Titanium surfaces. • Titanium surface showed exceptional resistance to biotically amended GDF-like conditions. • No pitting, corrosion, or TiS formation was detected on the surface after prolonged exposure. • TiO 2 passive layer remained stable under worst-case biotically stimulated scenario. • Study supports titanium structural viability as nuclear waste canister material. In response to the growing global inventory of nuclear waste and the urgent need for secure long-term disposal solutions, geological disposal facilities (GDFs), also known as deep geological repositories, are being pursued worldwide. Several national programmes, including those in the UK, Japan, and Canada, are evaluating corrosion-resistant alloys for waste canisters. Among these, novel materials such as titanium alloys have emerged as promising candidates due to their protective TiO 2 films. However, the threat of microbial corrosion under repository-relevant conditions remains highly unexplored. To address this, titanium discs (grade 2, ASTM B348) were incubated in bentonite slurries with synthetic pore-water at 30 °C and 60 °C under strictly anoxic, dark conditions, mimicking deep underground GDF environments. Electron donors (acetate, lactate) and an electron acceptor (sulphate) were added to stimulate microbial activity and assess long-term canister performance. All titanium samples retained an intact TiO 2 layer with no detectable pitting or localised damage. Microscopic (SEM) and spectroscopic (XPS) analyses showed slight thinning of titanium oxide films and microbial presence co-located with bentonite, but no evidence of corrosion products or metal loss. Micro-FTIR showed functional groups associated with microbial presence (proteins, lipids, and polysaccharides) in the bentonite, but not on titanium surfaces. The experimental design aimed to promote bacterial activity to simulate worst-case GDF biotic conditions. These findings demonstrate titanium’s exceptional stability against microbially influenced corrosion (MIC) in stimulated GDF-like environments. This study supports the structural viability of titanium canisters for nuclear waste disposal and underscores the importance of considering microbial factors in long-term corrosion assessments.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 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 ».