2018 Fiscal Year Annual Research Report
Basic Properties of Lithium-Sodium Liquid Alloy for Fusion Blanket System
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16K18339
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
八木 重郎 京都大学, エネルギー理工学研究所, 講師 (70629021)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | リチウムナトリウム合金 / 液体増殖材 / 共存性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Li-Na合金の基礎特性およびブランケットシステム実現性について、これまでに得られた各種データを元に評価を実施した。まずLi-Na合金によるブランケットシステムは、トリチウム生産性の面では問題がない（Na混合比および6Li濃縮度の調整によりTBR>1.2の実現が可能）。しかし絶縁材料との両立性は純Liに比較して大きくは向上せず、絶縁性の長期保持の実現が容易でないことから、流路に強磁場が印加される磁場閉じ込め型核融合炉のブランケットにおいては、MHD圧力損失の問題とならない低流速での流動が現実的であるといえる。この場合熱の取り出しは別種の流体により担保する必要があるが、アルカリ金属としての化学反応性は変わらないため、高温高圧水や超臨界二酸化炭素といったLi, Naに対する酸化性の熱媒体を使用する際は流路間のピンポール生成などを抑止する配慮が必要となる。直接接液する鋼材の腐食性は、純Liや純Naに比較して同程度以下であった。合金内に生成したトリチウムの回収については、純Liに比較すると50%Li-Na合金でも平衡水素圧にして2桁程度の向上（溶解度の低下）が確認できたため、純Liでは難しいとされてきた透過窓を通した真空回収が可能になると考えられる。しかしこの溶解度領域では、管壁を通した透過漏洩に関してはLiと同様、懸念する必要がない増殖材となる。この特性はイットリウムを用いたホットトラップ回収においても、回収速度の向上に寄与すると考えられる。
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