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Prototype manufacturing of large tritium target for DT neutron source inside JAEA

DT中性子源用大型トリチウムターゲットの原子力機構内試作

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

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

原子力研究開発機構において核融合中性子工学用中性子源(FNS)で使用する大型トリチウムターゲットの製作に成功した。大型トリチウムターゲットは銅基板にチタンを蒸着し、そのチタンにトリチウムを吸蔵させたものである。トリチウムターゲット製作上の課題は、チタン表面に不純物が付着しているとトリチウムが吸蔵されないため、チタン層及び基板からの不純物、特に水分を取り除き、いかにチタンにトリチウムを吸蔵させやすい状態を作るかにある。今回、トリチウム吸蔵のための加熱吸蔵装置の開発を進めるとともに重水素吸蔵試験を重ねることによりトリチウム吸蔵条件を見いだした。加熱吸蔵装置を原子力機構トリチウムプロセス研究棟(TPL)に設置し、大型トリチウムターゲットの製作に成功した。今回製作したターゲットのトリチウム吸蔵量は約26TBq、DT中性子の発生量は約1.7$$times$$10$$^{11}$$n/sec/mAで、これまで輸入したターゲットと比べても極めて良好な中性子発生特性であることを確認した。

We succeeded in producing a large tritium target for Fusion Neutronics Source (FNS) inside JAEA. The large tritium target is produced by absorbing tritium in an evaporated thin titanium layer on disk-shaped copper-alloy substrate. It is essential to remove out-gases, particularly humidity, from the titanium layer and substrate because out-gases block the tritium absorption. We developed an adsorption chamber and we found out a condition for the tritium adsorption through many deuterium adsorption tests to the titanium instead of tritium. The tritium adsorption chamber is installed in the glove box of Tritium Processing Laboratory (TPL), and we manufactured a large tritium target. The amount of the adsorbed tritium of the large target was about 26 TBq, and the initial DT neutron generation rate was 1.7$$times$$10$$^{11}$$n/sec/mA. This performance was very good compared with commercial based large tritium targets.

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