The Study on lithium rod test module and irradiation method for tritium production using high temperature gas-cooled reactor

高温ガス炉を用いたトリチウム製造のためのLiロッド試験体と照射条件に関する検討

井田 祐馬*; 松浦 秀明*; 長住 達; 岡本 亮*; 古賀 友稀*; 片山 一成*; 大塚 哲平*; 後藤 実  ; 中川 繁昭  ; 石塚 悦男   ; 島崎 洋祐 

Ida, Yuma*; Matsuura, Hideaki*; Nagasumi, Satoru; Okamoto, Ryo*; Koga, Yuki*; Katayama, Kazunari*; Otsuka, Teppei*; Goto, Minoru; Nakagawa, Shigeaki; Ishitsuka, Etsuo; Shimazaki, Yosuke

核融合炉の起動と核融合炉ブランケットシステムのトリチウム工学試験のため、大量のトリチウムが求められている。しかしながら、トリチウムは存在量が少なく、kgオーダーのトリチウムについては人工的に作らなければならない。高温ガス炉を用いたLi(n,)T反応によるトリチウム生産を提案している。この方法においては、Liロッドを高温ガス炉の可燃性毒物用の孔に装荷することを想定している。本報は、高温工学試験研究炉(HTTR)での利用に適したLiロッドを設計し、トリチウム生産量とLiロッド容器からのトリチウムの漏れ量をLiAlO、アルミナ及びZrの各層の厚さを変化させて評価している。また、Liロッドによるトリチウムの生産と閉じ込めの特性を実証するためHTTRで実施すべき照射試験の計画について示している。

Large quantity of tritium is demanded for starting up of fusion reactor and engineering test using tritium for fusion blanket system. However, tritium is very rare and kg order of tritium must be produced artificially. Tritium production, by Li(n,)T reaction using the high temperature gas-cooled reactor (HTGR), has been proposed. In this method, loading of Li rods into burnable poison (BP) holes in HTGR is considered. In this paper, the Li rod suited to the demand for the utilization in High Temperature engineering Test Reactor (HTTR) is designed, and tritium production and leakage from Li-rod capsule are evaluated by adjusting the thickness of LiAlO, alumina, and Zr layers. A scenario of irradiation test supposed to be conducted at HTTR for demonstration of the tritium production and containment performance of the Li rod is presented.