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核融合炉の燃料システムのブランケットではリチウム酸化物がトリチウム固体増殖材料として提案されている。本研究では、酸化物のプロトン導電性に着目し、増殖材の温度制御のみならず増殖材の電圧制御により自由にブランケットからのトリチウムの綴じ込め取り出しを可能にし、燃料システムの性能を飛躍的に向上させようとするものである。リチウム酸化物あるいは他の酸化物とリチウム酸化物の複合系からのトリチウム回収性能を十分に把握すること並びに高温における関連する特性を理解しておくことが重要である。このような観点から、本研究では、プロトン導電性酸化物として、まずSrCeO_3系の複合酸化物を対象とし温度500-1050℃水素同位体の吸収放出挙動に注目し試験装置を作成し、測定、解析を行った。その結果、SrCeO_3系の酸化物は、1-3x10^<-2>H/oxideモル比程度水素を溶解することが見いだされ加熱により容易に水素の吸収放出が生じさせることができることが確認できた。また、平衡水素溶解度の水蒸気圧依存性、温度依存性を明らかにすることができた。さらに、Li-Nb-O系の複合酸化物を対象し、少量の添加物(Fe、Ni、Mn)を加えた焼結体を合成し、同様の試験を行った。現在、これらの化合物の電気的性質の測定を水素同位体(軽水素及び重水素)を含んだ種々の雰囲気で進めている。測定結果よりプロトン導電性の組成依存性などを系統的に整理、検討し、その電気化学的な解析、評価を行う予定である。
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