陽子RBSを用いたリチウム-6濃縮チタン酸リチウム表面の定量分析(協力研究)

Quantitative analysis on the surface of Lithium-6 enriched lithium titanate using proton RBS (Cooperative research)

久保田 直義; 藤原 祥生*; 奥村 一貴*; 落合 謙太郎; 北村 晃*; 古山 雄一*; 谷池 晃*; 西谷 健夫

Kubota, Naoyoshi; Fujiwara, Yoshio*; Okumura, Kazutaka*; Ochiai, Kentaro; Kitamura, Akira*; Furuyama, Yuichi*; Taniike, Akira*; Nishitani, Takeo

トリチウム増殖候補材の一つであるLi濃縮チタン酸リチウム(LiTiO)の95%及び40%Li濃縮試料表面近傍のLi密度を調べるために、2.6MeVの陽子を用いたラザフォード後方散乱分光(RBS)分析を行った。両試料とも熱中性子輸送を評価するうえで十分な深さ分解能をもって、深さ2.0mまでの領域を分析することができた。Li密度は、両試料ともに、誤差27%の精度で測定することができたが、トリチウム増殖評価に必要な誤差5%の精度には達しなかった。また、試料の組成比はLiTiOに一致していることが確認でき、Li/Ti及びO/Tiの測定誤差は、それぞれ、30%及び15%程度であった。誤差の原因は、おもに複合核弾性散乱断面積データの精度であり、より信頼性の高い断面積が求められれば、RBSがトリチウム増殖材料の高精度分析手法の一つとして、十分適用できることがわかった。

Surface analysis of lithium-6 (Li) was performed for both 95 % and 40 % Li-enriched lithium titanate (LiTiO) samples as the candidate tritium breeding material using 2.6 MeV-proton Rutherford Backscattering Spectroscopy (RBS). The depth resolution of this method was enough to measure the Li depth profile in terms of the evaluation of thermal neutron transportation. The atomic density of Li could be measured within the error of 27 % for both samples although the accuracy of 5 % was not achieved for the evaluation of tritium breeding. It was confirmed that the sample atomic compositions agreed with LiTiO within errors of 30 % for Li/Ti and 15 % for O/Ti. The whole errors were caused by the data accuracy of scattering cross sections predominately. Providing more accurate cross section data can lead to the utilization of the RBS method for tritium breeding materials analysis.