Development of fabrication technologies for advanced breeding functional materials for DEMO reactors

核融合原型炉に向けた先進増殖機能性材料の製造技術開発

星野 毅; 中道 勝

Hoshino, Tsuyoshi; Nakamichi, Masaru

日本と欧州で核融合エネルギー開発の早期実現を図ることを目的として行う研究開発である幅広いアプローチ(BA)活動の一環として、核融合炉の燃料となるトリチウム製造に必要な先進トリチウム増殖材料の、エマルジョン法による微小球の試作試験を行った。先進トリチウム増殖材料としては、Liの核的燃焼及び高温でのLi蒸発に対する結晶構造安定性の向上を図ったLi添加型LiTiOの粉末を用い、微小球の試作を行ったところ、直径0.95mmの真球に近い微小球の試作に成功した。さらに、トリチウムは中性子とLiとの核反応により製造するため、中性子を得るために必要なベリリウム金属間化合物(ベリライド)の試作試験も行った。BeとTiの粉末を用いベリライドの試作を行ったところ、高温にて水蒸気との反応性が低い等の利点を有するBeTiの合成に成功した。

DEMO reactors require advanced tritium breeder and neutron multiplier that have higher stability at high temperature. LiTiO with added Li (LiTiO) have been developed such as advanced tritium breeder. LiTiO have higher stability at high temperatures with reduction atmosphere. We have been promoting the development of fabrication technique of LiTiO pebbles by the emulsion method, one of the sol-gel methods. The average diameter and the sphericity of pebbles by the emulsion method were 0.95 mm and 1.02, respectively. On the other hand, beryllium intermetallic compounds (beryllides) are promising material for advanced neutron multipliers. In this study, trial fabrication examinations were carried out. The formation of BeTi intermetallic was identified using a mixture of Be and Ti particles for the plasma sintering method.