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Trial examination of direct pebble fabrication for advanced tritium breeders by the emulsion method

エマルジョン法による先進トリチウム増殖材料微小球の直接造粒に関する試作試験

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、エマルジョン法を用いた先進トリチウム増殖材料(Li添加型Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$)微小球の製造試験を実施している。これまでの製造プロセスは、まず固相反応プロセスでリチウム(Li)やチタン(Ti)を含む原料よりリチウムセラミックス粉末を合成し、その粉末を液状化(スラリー化)してエマルジョン法により造粒するという「粉末合成」と「造粒」の2つのプロセスで構成されている。そこで、量産化に向けた最適化検討の一環として、まず無添加Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$の粉末合成と造粒を同時に行い、プロセスの簡略化を図る検討を行った。その結果、直径約1.0mmのLi$$_{2}$$TiO$$_{3}$$微小球をLiとTiの原料から直接造粒することに成功した。この直接造粒技術の成功は、先進トリチウム増殖材料の更なる量産化技術の確立に向けた大きな進展を示すものである。

Demonstration power reactors (DEMOs) require advanced tritium breeders with high thermal stability. For the mass production of advanced tritium breeder pebbles, pebble fabrication by the emulsion method is a promising technique. To develop the most efficient pebble fabrication method, a new direct pebble fabrication process utilizing the emulsion method was implemented. A prior pebble fabrication process consisted of the preparation of raw materials followed by granulation. The new process integrates the preparation and granulation of raw materials. The slurry for the emulsion granulation of Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$ as a tritium breeder consists of mixtures of Li$$_{2}$$CO$$_{3}$$ and TiO$$_{2}$$ at specific ratios. The average diameter of the obtained sintered Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$ pebbles were 1.0 mm. The trial fabrication results suggest that the new process has the potential to increase the fabrication efficiency of advanced tritium breeder pebbles.

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パーセンタイル:16.16

分野:Nuclear Science & Technology

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