Design of model tokamak particles for future toxicity studies: Morphology and physical characterization
| العنوان: | Design of model tokamak particles for future toxicity studies: Morphology and physical characterization |
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| المؤلفون: | Sarah Dine, I. Georges, F. Jambon, J. Chêne, Christian Grisolia, S. Garcia-Argote, Bernard Rousseau, Jérôme Rose, T. Acsente, Chiara Uboldi, G. Dine, M. Sanles Sobrido, Grégory Pieters, Véronique Malard, François Gensdarmes, Etienne Hodille, E. Bernard, Thierry Orsière, P. Beaunier, Dominique Vrel, Nathalie Herlin-Boime, Samuel Peillon, F. Miserque, Ph. Delaporte, Gheorghe Dinescu |
| المساهمون: | Service de Chimie Bio-Organique et de Marquage (SCBM), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Edifices Nanométriques (LEDNA), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Réactivité des Surfaces et des Interfaces (LRSI), Département de Physico-Chimie (DPC), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Laboratoire de Réactivité de Surface (LRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux et des Hautes Pressions (LIMHP), Université Paris 13 (UP13)-Institut Galilée-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (LSPM), Université Paris 13 (UP13)-Institut Galilée-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche sur la Fusion par confinement Magnétique (IRFM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), National Institute for Lasers, Plasma, and Radiation Physics - INFLPR (ROMANIA), Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (IMBE), Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Ecole Centrale Paris, Laboratoire Lasers, Plasmas et Procédés photoniques (LP3), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), A*MIDEX project - 'Investissements d'Avenir' French Government programFrench National Research Agency (ANR) [ANR-11-IDEX-0001-02], Toxicology Program of the French Alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA) through the TWEET project, CNRSCentre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CEAFrench Atomic Energy Commission, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CEA-Direction de l'Energie Nucléaire (CEA-DEN), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-CEA-Direction de l'Energie Nucléaire (CEA-DEN), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Institut Galilée-Université Paris 13 (UP13), Laboratoire Analyse et Modélisation pour la Biologie et l'Environnement (LAMBE - UMR 8587), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Aix Marseille Université (AMU)-Avignon Université (AU), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Galilée-Université Paris 13 (UP13), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Saclay-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay |
| المصدر: | Fusion Engineering and Design Fusion Engineering and Design, 2019, 145, pp.60-65. ⟨10.1016/j.fusengdes.2019.05.037⟩ Fusion Engineering and Design, Elsevier, 2019, 145, pp.60-65. ⟨10.1016/j.fusengdes.2019.05.037⟩ |
| بيانات النشر: | HAL CCSD, 2019. |
| سنة النشر: | 2019 |
| مصطلحات موضوعية: | Dusty plasma, Tokamak, Materials science, tungsten, Nuclear engineering, chemistry.chemical_element, Tungsten, fusion technology, 01 natural sciences, size, 010305 fluids & plasmas, law.invention, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, law, Sputtering, 0103 physical sciences, Nuclear fusion, General Materials Science, 010306 general physics, Civil and Structural Engineering, Mechanical Engineering, tungsten nano-particles, Fusion power, Characterization (materials science), Nuclear Energy and Engineering, chemistry, dust, oxide, Beryllium |
| الوصف: | International audience; During ITER operation, it is expected that the large panel of plasma-wall interactions triggers the production of dust particles from the tungsten and beryllium first wall. These particles can be loaded with tritium (T) used as a fuel for the fusion reaction; T inventory is of prime importance for the safety assessment, particularly when considering dispersible matters that could be released in case of a Loss Of Vacuum Accident (LOVA),. The impact of accidental inhalation of such particles has therefore to be evaluated. Yet, particles properties in terms of tritium inventory and general behaviour are strongly dependent on their physical and chemical characteristics, and large uncertainties remain on those parameters; It is therefore important to obtain and characterize relevant W dust samples for toxicity studies before ITER operation starts. We produced model tungsten (W) Nano-Particles (NPs) by two different methods with characteristics closer to the plasma-wall interaction processes than grinding (usually used to produce commercial NPs): (i) magnetron plasma sputtering followed by gas condensation as well as (ii) laser ablation. The two types of tungsten NPs obtained exhibit very different properties investigated by a large characterization techniques panel; but both sets show similarities with samples collected in tokamak or observed in dusty plasmas setups, therefore could potentially be expected in ITER. Producing samples with strong differences is an asset to lead a first global study, highlighting which parameters are key, whether it affects the tritium inventory or the toxicity for lung cells during in vitro studies. In a second phase, it will help precise the impact of ITER particles when their definition will clarify. The aim of this paper is therefore to study and describe the characteristics of different types of W dusts, this knowledge being mandatory for the next steps of the project dealing with tritium inventory in the described W dusts and their suspension in various liquid media for cell exposure for toxicity studies. |
| اللغة: | English |
| تدمد: | 0920-3796 |
| URL الوصول: | https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=doi_dedup___::59c93545b81e9fc8167d601011d993a0 https://hal.science/hal-02169319/document |
| حقوق: | OPEN |
| رقم الأكسشن: | edsair.doi.dedup.....59c93545b81e9fc8167d601011d993a0 |
| قاعدة البيانات: | OpenAIRE |
| تدمد: | 09203796 |
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