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Development of methods for reprocessing and reuse of tritium breeder materials in broader approach activities

BA活動におけるトリチウム増殖材料の再処理再利用に関する技術開発

星野 毅

Hoshino, Tsuyoshi

日本と欧州で核融合エネルギー開発の早期実現をはか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再処理技術開発に関する試験を行った。Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$を2g試料とし、酸溶媒として17%過酸化水素水(H$$_{2}$$O$$_{2}$$)を用い、室温及び80$$^{circ}$$C加熱状態で30分攪拌しながら溶解を試みた。80$$^{circ}$$C加熱時は二酸化チタン(TiO$$_{2}$$)沈殿物が観察されたが、室温における溶解時では黄色の透明な溶解液が得られた。この透明溶解液を誘導結合プラズマ(ICP)分析装置にて溶解液中のLi及びTiの溶解率を測定したところ、それぞれ90%以上の高い溶解率にて溶解していることがわかった。これらの結果より、Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$は過酸化水素水(H$$_{2}$$O$$_{2}$$)を用いて室温で溶解を行うことにより、Li成分を効率よく溶解できるだけでなく、発泡や二酸化チタン(TiO$$_{2}$$)の沈殿物を生じない、高効率な溶解プロセスに見通しを得た。

Development of reprocessing and reuse of this spent breeder including unburned $$^{6}$$Li is important from viewpoint of effective utilization $$^{6}$$Li as a limited resource. This activity has been started between Japan and the EU in the Broader Approach activities. The effect of solvent on dissolution of Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$ powder was evaluated. Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$ powder with 99.9% purity was prepared as a starting powder. Solubility of Li was evaluated from the measurement result of the Li content in solution by ICP (inductively coupled plasma) atomic emission spectrometry. Peroxide hydrogen (H$$_{2}$$O$$_{2}$$) was selected as solvent. Most of Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$ was soluble in room temperature, and then the solubility of Li were larger than 90%.

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パーセンタイル:32.63

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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