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Li$$_{2}$$O添加固体トリチウム増殖材料の熱物性

Thermophysical properties of solid breeder materials with lithium oxide additives

星野 毅; 林 君夫; 鈴木 晶大*; 橋本 拓也*; 寺井 隆幸*

Hoshino, Tsuyoshi; Hayashi, Kimio; Suzuki, Akihiro*; Hashimoto, Takuya*; Terai, Takayuki*

日本のITER-テストブランケットモジュール(TBM)では、Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$は水素雰囲気中にて300$$sim$$900$$^{circ}$$Cの熱サイクル環境に置かれるため、高温及び水素雰囲気中における熱物性を評価し、良好なトリチウム放出特性を持つ材料開発を行うことは重要である。そこで、Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$の熱サイクル時の熱膨張率変化、Li$$_{2}$$O/TiO$$_{2}$$比を変化させた際の水素による還元されにくさ等の熱物性を評価するとともに、Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$にLi$$_{2}$$Oを添加した増殖材料の利点を報告する。熱膨張率測定の結果、450$$^{circ}$$Cにて格子定数の変化を伴う高次相転移を確認し、TBMにおける熱サイクル環境下での微小球の構造安定性に関する検討が必要であることがわかった。一方、Li$$_{2.1}$$TiO$$_{3.05}$$の水素還元にて生じる酸素欠損量を調べた結果、1.00以下のLi$$_{2}$$O/TiO$$_{2}$$比を有する試料と比較し酸素欠損量が極めて少なく、水素還元されにくい特性を持つという利点が明らかになった。さらに、Li$$_{2.1}$$TiO$$_{3.05}$$は定比のLi$$_{2}$$TiO$$_{3}$$よりLi量が多く、核的燃焼や蒸発によるLi損失量をあらかじめ補うことができることから、Li$$_{2}$$O/TiO$$_{2}$$比を1.00より大きくすることで、高温・長時間使用時における試料の結晶構造の変化が小さくなり、化学的に安定性が高い先進増殖材料の研究開発が大きく前進した。

no abstracts in English

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