高温ガス炉用LiロッドにおけるZrを用いたトリチウム閉じ込め法; 高温条件(700-900C)におけるZr水素吸蔵特性

Study on tritium confinement method using Li rod with Zr in HTGR; Hydrogen absorption properties of Zr in high temperature (700-900C) conditions

岡本 亮*; 松浦 秀明*; 井田 祐馬*; 古賀 友稀*; 菅沼 拓郎*; 片山 一成*; 大塚 哲平*; 後藤 実  ; 中川 繁昭  ; 石塚 悦男   ; 長住 達; 島崎 洋祐 

Okamoto, Ryo*; Matsuura, Hideaki*; Ida, Yuma*; Koga, Yuki*; Suganuma, Takuro*; Katayama, Kazunari*; Otsuka, Teppei*; Goto, Minoru; Nakagawa, Shigeaki; Ishitsuka, Etsuo; Nagasumi, Satoru; Shimazaki, Yosuke

高温ガス炉に円環状のリチウム化合物(Liロッド)を装荷し、Li(n,)T反応を用いて初期核融合炉用トリチウムを生産する方法が提案されている。本研究では、生産したトリチウムの漏れを防ぐために、LiロッドにZr層を施すことを検討した。水素の溶解度及び拡散係数を測定し、これらの測定値を用いてZr層のトリチウムの漏れ防止に対する有効性を評価した。その結果、Zr層を施すことでトリチウムの流出率を、Zr層が無い場合に比べて2桁程度低減することが見込まれることから、Zr層はトリチウムの漏れ防止に非常に有効と考えられる。

It has been proposed that lithium rods, which are cylindrical lithium compounds, are loaded into a HTGR and tritium for initial fusion reactors is produced by Li(n,)T reaction. In this study, it was discussed that the lithium rods are covered with zirconium layers to prevent the produced tritium leak. The solubility and diffusion coefficient of hydrogen in zirconium were measured and the effectiveness of the zirconium layers on prevention of tritium leakage was estimated with the measured values. As a result, the tritium leakage ratio with the zirconium layers was estimated two orders lower than that without the zirconium layers, and hence it was considered that the zirconium layer is very effective on the prevention of the tritium leakage.