DT中性子発生用小型トリチウムターゲット自主製作

Manufacturing of small tritium target for DT neutron generator

沓掛 忠三; 田中 滋; 阿部 雄一; 川辺 勝*; 鈴木 卓美; 山田 正行; 山西 敏彦; 今野 力  

Kutsukake, Chuzo; Tanaka, Shigeru; Abe, Yuichi; Kawabe, Masaru*; Suzuki, Takumi; Yamada, Masayuki; Yamanishi, Toshihiko; Konno, Chikara

原子力機構トリチウムプロセス研究棟で、核融合中性子工学用中性子源(FNS)の小型トリチウムターゲットの自主製作に成功した。トリチウムターゲットは銅基盤にチタンを蒸着し、そのチタンにトリチウムを吸蔵させたもので、製作上の課題は、チタン活性化表面の良好な状態の確保,トリチウム吸蔵条件の確立及び取扱い上安全な装置の開発にあった。トリチウムを吸蔵させるチタン金属は酸素に対して活性で、すぐに酸化膜ができてしまい、トリチウムを十分に吸蔵しない。そこで、アルゴン放電洗浄でチタン表面の酸化皮膜を除去し、チタン表面を活性化させてからトリチウム吸蔵工程を行った。製作したターゲットのトリチウム吸蔵量は約400GBqで、FNS加速器の重陽子ビーム照射によるDT中性子の発生量は約1.710n/秒/mAで中性子発生率の減衰も少なく、極めて良好な中性子発生特性であることを確認した。

A small tritium target for Fusion Neutronics Source(FNS) was successfully produced at the Tritium Processing Laboratory(TPL) in JAEA for the first time and examined the performance of the target. The small tritium target is produced with absorbing tritium in evaporated titanium layer on copper alloy substrate. Titanium metal is very active to oxygen. The surface of titanium quickly oxidizes on exposure to air and the oxidized titanium does not absorb enough tritium. Trough many tests we found out that a glow discharge cleaning system with argon gas could remove the oxidizes titanium surface adequately. Tritium amount of about 400 GBq was successfully absorbed to the cleaned titanium layer at TPL. The produced tritium target performance was tested at FNS. The tritium distribution in titanium was almost flat, the initial DT neutron generation rate was 1.7E11 n/s/mA and the attenuation of DT neutron generation rate with beam irradiation quantity was small.