Effects of hydrogen mixture into helium gas on deuterium removal from lithium titanate

リチウムチタネートからの重水素脱離に対するヘリウムガス中の水素混合の影響

土谷 晃史*; 日野 友明*; 山内 有二*; 信太 祐二*; 秋場 真人; 榎枝 幹男

Tsuchiya, Akihito*; Hino, Tomoaki*; Yamauchi, Yuji*; Nobuta, Yuji*; Akiba, Masato; Enoeda, Mikio

本研究は、ブランケットのトリチウム増殖材リチウムタイタネートからのトリチウム放出と保持挙動を明らかにするためのものである。リチウムタイタネートを1.7keV重水素イオンで照射し、その後ヘリウムガスおよびヘリウムガスに最大で1%まで水素ガスを混合したガスに暴露し、種々の温度で重水素の脱離挙動を測定し、イオン照射で打ち込まれた重水素ガスの、ヘリウムガス中での脱離挙動に及ぼす水素ガスの混合の影響を評価した。水素ガスの混合量が高いほどイオン照射でリチウムタイタネート中に打ち込まれた重水素の放出量は多いことが明らかになった。この結果から、増殖トリチウムの速やかな回収には、ヘリウムパージガスに水素ガスを混合することが有効であることが明らかになった。

Lithium titanate (LiTiO) pebbles were irradiated with deuterium ions with energy of 1.7 keV and then exposed to helium or helium and hydrogen mixed gas at various temperatures, in order to evaluate the effects of gas exposure on deuterium removal from the pebbles. The amounts of residual deuterium in the pebbles were measured by thermal desorption spectroscopy. The mixing of hydrogen gas into helium gas enhanced the removal amount of deuterium. In addition, we also evaluated the pebbles exposed to the helium gas with different hydrogen mixture ratio from 0% to 1%, at 573 K. Although the amount of residual deuteriumin the pebbles after the exposure decreased with increasing the hydrogen mixture ratio, the implanted deuterium partly remained after the exposure. These results suggest that the tritium inventory may occur at low temperature region in the blanket during the operation.