建筑工程助理教授Juan Pablo"JP"Gevaudan表示，這種腐蝕是全球所有領域的基礎設施中最大的耐久性挑戰之一，他是美國能源部(DOE)核能大學項目的首席調查員，該項目為期三年，耗資80萬美元，將進一步探索混凝土的電化學腐蝕降解科學，因為它同時也適用于高級核廢料(HLNW)。
根據能源部的定義，HLNW是指任何需要永久隔離的放射性材料，它可以由核燃料加工產生放射性核素，這些放射性原子本身是不穩定的，且對生命有害。目前，HLNW被包裝在金屬罐中并被嵌入混凝土中。Gevaudan的合作者包括工程科學和機械學助理教授Andrea Argüelles，以及建筑工程助理教授Rebecca Napolitano。
了解和防止腐蝕，特別是在基礎設施中是巨大的全球耐久性挑戰之一，混凝土的降解科學適用于許多工程領域。
據Gevaudan說，當他和他的合作者了解到核燃料循環壽命結束時的挑戰時，他們看到建筑工程改善建筑環境耐久性的目標與能源部研究嵌入HLNW金屬罐的腐蝕以延長核廢料處理基礎設施的使用壽命的目標之間的協同作用。為了在整個大學園區擴大這種協同作用，該團隊已經與Ken和Mary Alice Lindquist核工程系的教師會面，以確定他們的工作可能一致的領域，并且他們計劃繼續討論趨同的研究領域。
"在這個獨特的項目中，我們的目標是創造一種新的材料，可以保護高級別核廢料金屬罐，這些金屬罐包含了核反應堆中發生反應的廢物副產品，"Gevaudan說。"我們希望我們將開發出一種新的水泥基緩沖材料，能夠固定有害的放射性核素，在危急情況下，這些放射性核素可能會從HLNW金屬罐中泄漏，并防止廢物進入環境和人類--這將是一場災難。"
在這個項目中，Gevaudan將利用他的研究小組：響應性和適應性基礎設施材料(Re-AIM)研究小組的最新進展，利用有機和無機化學的相互作用來開發精確設計的現代混凝土材料。為了預測這些新的緩沖材料隨著時間的推移而發生的退化，Napolitano將創建系統的數字雙胞胎，以模擬擬議的解決方案并測試潛在的結果。Argüelles將采用定制安排中的金屬界面超聲波測試，以非破壞性地評估不同緩沖材料配方的腐蝕潛力。該團隊計劃在10月開始的資助期的前18個月里，共同開發一種能夠結合從反應堆金屬罐中泄漏的有害廢物的混凝土。在后18個月中，他們計劃改進緩沖材料，以幫助防止金屬罐首先被腐蝕。
"鋼筋和混凝土是最好的朋友，"Gevaudan說。"混凝土的微觀結構特性允許鋼筋形成一個被動層，一種保護它不被腐蝕的保護殼--但它會由于年齡或環境的侵害而被破壞。我們正在開發的材料將創造一個被動層，在幾千年到可能是幾百萬年的時間里防止腐蝕。"
為了幫助實現一種長期有效的材料，該團隊正在從梅特勒·托利多公司購買一個自動反應器，該公司為一系列領域生產精密儀器。有了這個反應器，研究人員可以在精確控制的條件下合成具有所需特性的現代水泥材料。該機器還有助于跟蹤新水泥中形成的相，這使研究人員能夠更多地了解隨著膠凝材料的產生而演變的特定礦物配置。
Gevaudan說："我們將能夠快速確定哪種相能夠最好地結合感興趣的放射性核素，這將幫助我們快速跟蹤材料的開發。水泥研究傳統上使用的是停留在過去的方法論。"
