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報告書

狭隘経路内における微粒子の移行に関する研究(IV)

田中 知*; 長崎 晋也*

PNC TJ1602 96-003, 45 Pages, 1996/03

PNC-TJ1602-96-003.pdf:0.83MB

圧密ベントナイト(充填密度1.0g/cm3$$sim$$1.8g/cm3)中のコロイド粒子の拡散挙動を、Through-diffusion法により観測した。用いたコロイド粒子はラテックス粒子と原子炉弥生で放射化させたEuを吸着させたベントナイトからの放出粒子である。ラテックス粒子は、その実効拡散係数から予測される時間では拡散が確認されなかった。Eu-粘土系コロイドにおいても、充填密度が小さい場合であっても拡散は確認されていない。コロイド粒子は圧密ベントナイト中を拡散できない可能性が強いことが示唆された。また、単分散金コロイド粒子の石英への吸着を検討し、低温領域では物理吸着が支配的であるが、温度の上昇につれて化学吸着が支配的になることが観測された。これらの界面現象を解明するために、光学的手法による実験の準備を行っている。

論文

Water adsorption on lithium oxide pellets in helium sweep gas stream

吉田 浩; 小西 哲之; 竹下 英文; 倉沢 利昌; 渡辺 斉; 成瀬 雄二

Journal of Nuclear Materials, 122-123, P. 934, 1984/00

核融合炉のトリチウム増殖材として、Li$$_{2}$$O,LiAlO$$_{2}$$,Li$$_{2}$$SiO$$_{3}$$,Li$$_{4}$$SiO$$_{4}$$などセラミックス系のリチウム化合物が候補に上がっている。酸化リチウムは、リチウム密度、熱伝導度、結晶構造の安定性、水素溶解度などの面で他物質に優れている。しかし、Li$$_{2}$$Oは水蒸気との反応性が高くLi$$_{2}$$O(s)+H$$_{2}$$O(g)$$rightarrow$$2LiOH(s,g)$$rightarrow$$Li$$_{2}$$O(s)+H$$_{2}$$O(g)のような反応を起こす。固相LiOHの生成はトリチウムインベントリーの増加をもたらし、気相LiOHの生成はLi$$_{2}$$Oの質量移行を起こす。本研究ではLi$$_{2}$$Oペレット充填層に水蒸気(0.1~14000uppm)を含むヘリウムを流通させた場合のペレットの水分吸着特性を調べたものである。この実験により、Li$$_{2}$$Oにおけるトリチウムインベントリーは吸着インベントリーが支配的となること、吸着等温線はFreundlich型であること、微分吸着熱解析結果より吸着は化学吸着に基づくものであること、などが明らかになった。

報告書

ヘリウム気流中水分のLi$$_{2}$$Oペレットへの吸着特性

吉田 浩; 小西 哲之; 竹下 英文; 倉沢 利昌; 大野 英雄; 勝田 博司; 渡辺 斉; 成瀬 雄二

JAERI-M 82-194, 47 Pages, 1982/12

JAERI-M-82-194.pdf:1.44MB

本研究は、Li$$_{2}$$Oブランケット体系におけるトリチウムインベントリーに深く関係すると考えられる水分吸着特性を実験的に明らかにしたものである。実験はブランケット運転条件を想定した流通法による吸着操作で行った。実験により、Li$$_{2}$$O吸着水量I$$_{A}$$(mol-H$$_{2}$$O/ton-Li$$_{2}$$O)とヘリウム気流中水分分圧P$$_{H}$$$$_{2}$$$$_{O}$$(atm)との関にI$$_{A}$$=56.3$$times$$10$$^{-}$$$$^{3}$$exp(13800/RT)P$$^{0}$$$$^{.}$$$$^{6}$$$$^{4}$$$$_{H}$$$$_{2}$$$$_{O}$$なる相関関係を見出した。吸着熱は約21kcal/molでありH$$_{2}$$Oの臨界温度以上における吸着が主として化学吸着によるものであることが分かった。また、Li$$_{2}$$O(S)+H$$_{2}$$O(g)$$Leftrightarrow$$2LiOH(S,l)なる反応により、LiOH(S,l)が生成する水分分圧及び温度の限界値が明らかにされた。

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