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エマルジョン法によるLi$$_{2}$$TiO$$_{3}$$及びLi$$_{4}$$SiO$$_{4}$$二相混合微小球の試作試験

Trial pebble fabrication of Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$ and Li$$_{4}$$SiO$$_{4}$$ two-phase mixture by emulsion method

星野 毅; 鈴木 達也; 関谷 真樹子; Kolb, M.*; Knitter, R.*

Hoshino, Tsuyoshi; Suzuki, Tatsuya; Sekiya, Makiko; Kolb, M.*; Knitter, R.*

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、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大量製造技術開発を行っている。トリチウム増殖材料の日本の第一候補材料はLi$$_{2}$$TiO$$_{3}$$、EUの第一候補材料はLi$$_{4}$$SiO$$_{4}$$である。Li$$_{4}$$SiO$$_{4}$$はLi原子密度が高いが、ガラス質のため圧壊強度が低く、微小球が割れやすい課題を有していた。そこで、ドイツのカールスルーエ研究所(KIT)との共同実験として、エマルジョン法による、Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$とLi$$_{4}$$SiO$$_{4}$$の混合微小球の試作試験を行った結果、スラリー製造時の始発原料として、Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$, Li$$_{2}$$SiO$$_{3}$$, Li$$_{2}$$CO$$_{3}$$の3種類を用いることで、不純物の無いLi$$_{2}$$TiO$$_{3}$$とLi$$_{4}$$SiO$$_{4}$$の2相混合物の微小球製造に成功した。また、圧壊強度は51$$sim$$61Nの範囲内となり、従来のLi$$_{4}$$SiO$$_{4}$$微小球の圧壊強度である約10Nを遙かに上回る値が得られた。

Demonstration power plant reactors 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 increase crush load of Li$$_{4}$$SiO$$_{4}$$ pebble, trial pebble fabrication of Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$ and Li$$_{4}$$SiO$$_{4}$$ two-phase mixture by emulsion method was implemented. A prior pebble fabrication process consisted of the preparation of raw materials followed by granulation. The improvement process integrates the preparation and granulation of raw materials. The slurry for the emulsion granulation of Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$ and Li$$_{4}$$SiO$$_{4}$$ as a tritium breeder consists of mixtures of Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$, Li$$_{2}$$SiO$$_{3}$$ and Li$$_{2}$$CO$$_{3}$$ at specific ratios. Subsequently, gel spheres of tritium breeders are fabricated by controlling the relative flow speeds of slurry and oil. The crush load of the obtained sintered Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$ and Li$$_{4}$$SiO$$_{4}$$ pebbles were 51-61 N.

発表言語

 :

Japanese

掲載資料名

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巻

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号

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ページ数

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発行年月

 :

発表会議名

 :

日本原子力学会2015年春の年会

開催年月

 :

2015/03

開催都市

 :

日立

開催国

 :

日本

キーワード

 :

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特許データ

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