| 研究分担者 |
難波 隆司 東京大学, 工学部, 助手 (20133100)
米岡 俊明 東京大学, 工学部, 助手 (40013221)
中沢 正治 東京大学, 工学部, 教授 (00010976)
寺井 隆幸 東京大学, 工学部, 助教授 (90175472)
田中 知 東京大学, 工学部, 助教授 (10114547)
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| 研究概要 |
核融合炉固体ブランケットの設計においては, トリチウム(以下Tと記す)の自己充足性や事故時の安全性評価等の観点から, 増殖材からのT放出特性のデータが必須である. そこで本研究では酸化リチウム(Li_2O)及びアルミン酸リチウム(LiAlO_2)からのT放出挙動についての知見を得る目的で, 以下の実験的検討を行なった.
1.T増殖材の中性子高温照射下T放出挙動
核融合炉ブランケット使用情況に近い条件下でのT回収挙動に関する知見を得る目的で、東大弥生炉を用い、中性子高温照射(360ー700℃)下におけるLi_2OからのT放出・回収実験を行ない、放出速度及び放出化学形に関するデ-タを求めた。異なる粒子径(結晶粒径は同一)の試料を用いて行なった実験結果から、定常状態Tインベリントリ-の試料粒子径依存性を解析することにより、結晶粒内拡散係数及び結晶粒界拡散係数が分離して評価された。また定常状態Tインベリントリ-が試料粒子径に対して極小値を持こと、及びHeスイ-プガスにH_2(O-10%)又はCH_4(Oー1%)を添加した場合の定常Tインベリントリ-及び放出化学形Tの吸脱着や交換反応などが関与している可能性が指摘された。LiAlO_2についても同様の手法で実験が行なわれ、粒内拡散係数及び粒界拡散係数が予備的に求められた。
2.T増殖材への水蒸気吸着・吸収挙動
Li_2OからのT放出への吸脱着プロセスを明らかにするために, 破過法によりLi_2Oへの水蒸気吸着・吸収量を450ー600℃,水蒸気分圧1ー100Paの範囲で測定した. その結果, 水蒸気吸着量は試料粒子径に依存せず, 10^<-5>ー10^<-4>(gーH_2O/gーLi_2O)であり, 吸着等温線の温度依存性より, 吸着のエンタルピー変化が-22.5(kcal/mol)と求められた.
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