大型トリチウムターゲットの原子力機構内製作

Manufacturing of large tritium target inside JAEA

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

Abe, Yuichi; Tanaka, Shigeru; Oginuma, Yoshikazu; 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国内で初めて成功した。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1.710n/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 the large tritium target for Fusion Neutronics Source (FNS) facility. 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 a vacuum chamber for the tritium absorption with heater and we found out a condition for the tritium absorption through many deuterium adsorption tests to the titanium instead of tritium. The initial DT neutron generation rate of the produced large tritium target was 1.75 10 n/sec per 1 mA deuteron beam. This performance was very good compared with commercial based large tritium targets.