2017 Fiscal Year Research-status Report
リチウムナトリウム合金を用いた液体ブランケットシステム構築のための材料基礎研究
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16K18339
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
八木 重郎 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (70629021)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 液体増殖材 / 共存性 / リチウムナトリウム合金 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
セラミックペレットの入手の都合により遅れていた窒化アルミニウムおよび炭化ケイ素の耐食性試験を実施した（600℃5日間）。試験後の液体金属を水などで溶解し、ICPにより分析したところ、ともにLi-Na（50at%）中では同条件で実施した純Li中での場合の６～７分の1の溶出量であり、これは純Na中よりも低い値であった。
さらにこれらと昨年度までに実施したセラミックスの耐食試験のスクリーニング結果に基づき、炭化ケイ素・酸化エルビウム・ジルコン酸カルシウム・窒化アルミニウムの4種に対して550℃・4週間の浸漬試験を実施した。同様に分析した結果エルビウムは測定限度以下、炭化ケイ素は純Liの1/15であり、窒化アルミニウムについては純Li中では600℃5日と近い溶出速度であった一方で、Li-Na、Na中は測定限度以下であった。
また、316Lステンレス鋼の浸漬試験を実施した結果、600℃5日間では鉄などの腐食溶出量がLi>Li-Na～Naであった一方で、550℃・4週間ではLi>Na>Li-Na（測定限度以下）となった。
これらより、Naとの合金化は絶縁性セラミックスのみならず構造材料に対しても耐食性を向上させる可能性が高いことが明らかになった。
また、合金組成に応じたトリチウム生産性（TBR）の核計算を実施し、ブランケット厚さに制約のあるトーラス構造においてでも、Li-Na合金（50vol%）で6Li濃縮30%において、1.2を超えるTBRを実現可能であり、他の液体増殖材と遜色のない性能が期待できることが確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度遅れとなった試験に加え、今年度予定していた長時間の試験が完了した。予定していたループの使用は装置不調のため実施できなかったが、耐食性の大まかな評価という点では差しさわりない。
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| Strategy for Future Research Activity |
予定通り引き続きの長時間試験を実施し、炉設計の基礎データとして蓄積する。
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| Causes of Carryover |
不調のため使用できなかった流動ループ関連の物品費が残った。次年度に当該装置の普及もしくは代替装置の調整を行い、執行する。
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Research Products
(1 results)
