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Water adsorption on lithium oxide pellets in helium sweep gas stream

ヘリウムスイープガス中における酸化リチウムペレットの水分吸着

吉田 浩; 小西 哲之; 竹下 英文; 倉沢 利昌; 渡辺 斉; 成瀬 雄二

not registered; Konishi, Satoshi; not registered; Kurasawa, T.; not registered; Naruse, Yuji

核融合炉のトリチウム増殖材として、Li$$_{2}$$O,LiAlO$$_{2}$$,Li$$_{2}$$SiO$$_{3}$$,Li$$_{4}$$SiO$$_{4}$$などセラミックス系のリチウム化合物が候補に上がっている。酸化リチウムは、リチウム密度、熱伝導度、結晶構造の安定性、水素溶解度などの面で他物質に優れている。しかし、Li$$_{2}$$Oは水蒸気との反応性が高くLi$$_{2}$$O(s)+H$$_{2}$$O(g)$$rightarrow$$2LiOH(s,g)$$rightarrow$$Li$$_{2}$$O(s)+H$$_{2}$$O(g)のような反応を起こす。固相LiOHの生成はトリチウムインベントリーの増加をもたらし、気相LiOHの生成はLi$$_{2}$$Oの質量移行を起こす。本研究ではLi$$_{2}$$Oペレット充填層に水蒸気(0.1~14000uppm)を含むヘリウムを流通させた場合のペレットの水分吸着特性を調べたものである。この実験により、Li$$_{2}$$Oにおけるトリチウムインベントリーは吸着インベントリーが支配的となること、吸着等温線はFreundlich型であること、微分吸着熱解析結果より吸着は化学吸着に基づくものであること、などが明らかになった。

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