Note publique d'information : Dans l'industrie nucléaire, un verre borosilicaté complexe est utilisé pour confiner
les produits de fission et les actinides mineurs. Sous irradiation, la structure et
les propriétés mécaniques du verre évoluent. Dans cette étude, les simulations atomistiques
et multi-échelles des trois verres borosilicatés simplifiés ont été lancées pour comprendre
l'origine de l'évolution de leur comportement à la fracturation sous irradiation.
Sous l'irradiation, l'élasticité diminue tandis que la plasticité augmente. La fracturation
se produit suite à la formation et à la coalescence de cavités. Les modifications
de structure sous l'irradiation conduisent à un retard de la coalescence et de la
décohésion du verre irradié. Plusieurs phénomènes complexes se superposent pour expliquer
ce comportement, notamment les modifications de la répartition des cavités, la mobilité
des sodiums, et l'organisation des réseaux boratés et silicatés. Selon la nature du
phénomène prépondérant, la ténacité peut augmenter ou diminuer sous irradiation
Note publique d'information : In the nuclear industry, complex borosilicate glasses are used for the confinement
of fission products and long-life minor actinides. Under irradiations, the structure
and the mechanical properties of these glasses evolve. In this work, atomistic and
multi-scale simulations of three simplified borosilicate glasses were run to understand
the origin of their fracture behavior change under irradiation. Under the radiation
effects, elasticity decreases and plasticity increases. Fracture happens due to the
formation and coalescence of nanocavities. The structural modifications under the
radiation effects lead to a delay of the coalescence and of the irradiated glass rupture.
Several phenomena overlay to explain this behavior, especially the cavities distribution
modifications, the sodium mobility, and the borate and silicate entities organization
in the glassy network. Depending on the nature of the more important mechanism, the
fracture toughness can increase or decrease under radiation.
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