JP2595179B2 - 金属コーティングしたＬｉ含有セラミックス - Google Patents
金属コーティングしたＬｉ含有セラミックスInfo
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- JP2595179B2 JP2595179B2 JP4957493A JP4957493A JP2595179B2 JP 2595179 B2 JP2595179 B2 JP 2595179B2 JP 4957493 A JP4957493 A JP 4957493A JP 4957493 A JP4957493 A JP 4957493A JP 2595179 B2 JP2595179 B2 JP 2595179B2
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- Japan
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- coated
- metal
- coating layer
- tritium
- containing ceramic
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属をコーティングし
たＬｉ含有セラミックスに関するもので、詳細には、そ
の材質、形状、コーティング層の材質、コーティング層
の厚さに関するものである。
たＬｉ含有セラミックスに関するもので、詳細には、そ
の材質、形状、コーティング層の材質、コーティング層
の厚さに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、核融合炉ブランケットトリチ
ウム増殖材として、Ｌｉ含有セラミックスが有望視され
ており、工学設計データの採取が盛んに行われてきた。
核融合炉ブランケット内では、トリチウム増殖材である
Ｌｉ含有セラミックスに中性子が衝突し、核反応により
トリチウムが生成する。このトリチウムはＬｉ含有セラ
ミックス内部から表面へ拡散し、回収されて再び核融合
炉燃料として使用されるが、回収をいかに効率よく行う
かが燃料サイクルを成立させるという意味で重要視され
てきている。
ウム増殖材として、Ｌｉ含有セラミックスが有望視され
ており、工学設計データの採取が盛んに行われてきた。
核融合炉ブランケット内では、トリチウム増殖材である
Ｌｉ含有セラミックスに中性子が衝突し、核反応により
トリチウムが生成する。このトリチウムはＬｉ含有セラ
ミックス内部から表面へ拡散し、回収されて再び核融合
炉燃料として使用されるが、回収をいかに効率よく行う
かが燃料サイクルを成立させるという意味で重要視され
てきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＬｉ含
有セラミックスでは、中性子の衝突によって生じたトリ
チウムは、拡散によって内部から表面に到達し、水の形
（ＨＴＯ、Ｔ2 Ｏ）となる。水の形態をもつトリチウム
は、ブランケット容器内のヘリウムスイープガスによっ
て回収するのが困難である。
有セラミックスでは、中性子の衝突によって生じたトリ
チウムは、拡散によって内部から表面に到達し、水の形
（ＨＴＯ、Ｔ2 Ｏ）となる。水の形態をもつトリチウム
は、ブランケット容器内のヘリウムスイープガスによっ
て回収するのが困難である。
【０００４】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたもので、トリチウムから酸素を奪い、ガスの形
（ＨＴ、Ｔ2 ）として放出させるために金属コーティン
グしたＬｉ含有セラミックスを提供することにある。
されたもので、トリチウムから酸素を奪い、ガスの形
（ＨＴ、Ｔ2 ）として放出させるために金属コーティン
グしたＬｉ含有セラミックスを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明による金属コーティングしたＬｉ含有セラミッ
クスは、球、円筒、ブロック状のＬｉ含有セラミックス
に金属コーティングしたもので、層の厚さが５〜１５０
μｍであることを特徴とする。ここに、Ｌｉ含有セラミ
ックスはＬｉ2 Ｏ、Ｌｉ4 ＳｉＯ4 、Ｌｉ2 ＳｉＯ3 、
ＬｉＡｌＯ2 、Ｌｉ2 ＺｒＯ3 の１種類以上をいい、コ
ーティング金属は、Ｂｅ、Ｂｅ化合物、好ましくは、Ｂ
ｅをいう。
の本発明による金属コーティングしたＬｉ含有セラミッ
クスは、球、円筒、ブロック状のＬｉ含有セラミックス
に金属コーティングしたもので、層の厚さが５〜１５０
μｍであることを特徴とする。ここに、Ｌｉ含有セラミ
ックスはＬｉ2 Ｏ、Ｌｉ4 ＳｉＯ4 、Ｌｉ2 ＳｉＯ3 、
ＬｉＡｌＯ2 、Ｌｉ2 ＺｒＯ3 の１種類以上をいい、コ
ーティング金属は、Ｂｅ、Ｂｅ化合物、好ましくは、Ｂ
ｅをいう。
【０００６】
【作用】本発明のＬｉ含有セラミックスによると、中性
子を衝突させることによって生成したトリチウムが、内
部から表面に拡散する時に、金属コーティング層で酸素
を奪われるため、ガスの形（ＨＴ、Ｔ2 ）として放出さ
れ、ヘリウムスイープガスによって容易に回収すること
が可能となる。
子を衝突させることによって生成したトリチウムが、内
部から表面に拡散する時に、金属コーティング層で酸素
を奪われるため、ガスの形（ＨＴ、Ｔ2 ）として放出さ
れ、ヘリウムスイープガスによって容易に回収すること
が可能となる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。本発明の第１実施例は、核融合炉ブランケット
の構造体に充填する球状の充填材に適用した例である。
図１に示すようにＬｉ2 Ｏからなる球状体５の表面にＢ
ｅコーティングしたＢｅコーティング層７が形成されて
いる。
明する。本発明の第１実施例は、核融合炉ブランケット
の構造体に充填する球状の充填材に適用した例である。
図１に示すようにＬｉ2 Ｏからなる球状体５の表面にＢ
ｅコーティングしたＢｅコーティング層７が形成されて
いる。
【０００８】平均粒径０．１〜３ｍｍのＬｉ2 Ｏの球状
体５表面に、例えば真空蒸着法によってＢｅコーティン
グ層７がコーティングされる。核部分をなすＬｉ含有セ
ラミックスは、Ｌｉ2 Ｏ、Ｌｉ4 ＳｉＯ4 、Ｌｉ2 Ｓｉ
Ｏ3 、ＬｉＡｌＯ2 、Ｌｉ2 ＺｒＯ3 であるのが望まし
い。それは、Ｌｉに中性子を衝突させてトリチウムを生
成するため、Ｌｉを含有する必要があることと、取扱い
がし易く、熱的に安定であることなどの理由から前記セ
ラミックスを用いる。次に、Ｌｉ含有セラミックスをコ
ーティングする物質は、Ｂｅまたは、Ｂｅ化合物が望ま
しい。それは以下の理由による。Ｂｅの酸化還元電位は
Ｅ0 ＝−１．７０Ｖと、ＨおよびＴよりはるかに下位な
ので、表面に拡散して水の形態をとるトリチウム（ＨＴ
Ｏ、Ｔ2 Ｏ）から酸素を奪い、より安定した形になる。
このため、トリチウムはコーティング層を通過すること
により、ガス（ＨＴ、Ｔ2）の形態に変化し、ヘリウム
スイープガスによって容易に回収することができる。ま
た、Ｂｅコーティング層は５〜１５０μｍが望ましい。
これは、コーティング層が５μｍ以上あることにより表
面に拡散してきたトリチウムから酸素を奪うという特性
を示すからであり、コーティング層が１５０μｍを越え
ると、コーティングしたＢｅ層が剥離する可能性がある
からである。
体５表面に、例えば真空蒸着法によってＢｅコーティン
グ層７がコーティングされる。核部分をなすＬｉ含有セ
ラミックスは、Ｌｉ2 Ｏ、Ｌｉ4 ＳｉＯ4 、Ｌｉ2 Ｓｉ
Ｏ3 、ＬｉＡｌＯ2 、Ｌｉ2 ＺｒＯ3 であるのが望まし
い。それは、Ｌｉに中性子を衝突させてトリチウムを生
成するため、Ｌｉを含有する必要があることと、取扱い
がし易く、熱的に安定であることなどの理由から前記セ
ラミックスを用いる。次に、Ｌｉ含有セラミックスをコ
ーティングする物質は、Ｂｅまたは、Ｂｅ化合物が望ま
しい。それは以下の理由による。Ｂｅの酸化還元電位は
Ｅ0 ＝−１．７０Ｖと、ＨおよびＴよりはるかに下位な
ので、表面に拡散して水の形態をとるトリチウム（ＨＴ
Ｏ、Ｔ2 Ｏ）から酸素を奪い、より安定した形になる。
このため、トリチウムはコーティング層を通過すること
により、ガス（ＨＴ、Ｔ2）の形態に変化し、ヘリウム
スイープガスによって容易に回収することができる。ま
た、Ｂｅコーティング層は５〜１５０μｍが望ましい。
これは、コーティング層が５μｍ以上あることにより表
面に拡散してきたトリチウムから酸素を奪うという特性
を示すからであり、コーティング層が１５０μｍを越え
ると、コーティングしたＢｅ層が剥離する可能性がある
からである。
【０００９】前記実施例によって得られるＢｅコーティ
ングしたＬｉ2 Ｏによれば、中性子照射時にＬｉ2 Ｏ内
部で生成し表面に拡散し水の形態をもつトリチウム（Ｈ
ＴＯ、Ｔ2 Ｏ）から、Ｂｅコーティング層で酸素を奪い
ガスの形態（ＨＴ、Ｔ2 ）として放出するため、ヘリウ
ムスイープガスによってトリチウムを容易に回収するこ
とが可能となった。
ングしたＬｉ2 Ｏによれば、中性子照射時にＬｉ2 Ｏ内
部で生成し表面に拡散し水の形態をもつトリチウム（Ｈ
ＴＯ、Ｔ2 Ｏ）から、Ｂｅコーティング層で酸素を奪い
ガスの形態（ＨＴ、Ｔ2 ）として放出するため、ヘリウ
ムスイープガスによってトリチウムを容易に回収するこ
とが可能となった。
【００１０】次に、本発明の他の実施例のＬｉ含有セラ
ミックスにおける形状の変形例を図２、図３に示す。図
２に示す第２の実施例は、Ｌｉ含有セラミックスを円筒
状にした例である。すなわち、Ｌｉ含有セラミックスか
らなる円筒体５１に、真空蒸着法等でＢｅコーティング
層７１をコーティングしたものである。
ミックスにおける形状の変形例を図２、図３に示す。図
２に示す第２の実施例は、Ｌｉ含有セラミックスを円筒
状にした例である。すなわち、Ｌｉ含有セラミックスか
らなる円筒体５１に、真空蒸着法等でＢｅコーティング
層７１をコーティングしたものである。
【００１１】図３に示す第３の実施例は、Ｌｉ含有セラ
ミックスをブロック状六面体５２に成形し、この六面体
５２の表面にＢｅコーティング層７２をコーティングし
たものである。実施例２、実施例３共に、コーティング
層の材質、層厚ともに、前記第１実施例と同様であるの
で説明を省略する。
ミックスをブロック状六面体５２に成形し、この六面体
５２の表面にＢｅコーティング層７２をコーティングし
たものである。実施例２、実施例３共に、コーティング
層の材質、層厚ともに、前記第１実施例と同様であるの
で説明を省略する。
【００１２】なお、従来からＬｉ含有セラミックスは、
潮解性をもつため取り扱いには細心の注意を要してきた
が、本実施例によれば、真空中でＬｉ含有セラミックス
にＢｅをコーティングすることができるため、潮解性に
よる問題は解消される。
潮解性をもつため取り扱いには細心の注意を要してきた
が、本実施例によれば、真空中でＬｉ含有セラミックス
にＢｅをコーティングすることができるため、潮解性に
よる問題は解消される。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の金属コー
ティングしたＬｉ含有セラミックスは、金属コーティン
グ層を５〜１５０μｍにすることにより、中性子照射時
に生成するトリチウムから、金属コーティング層によっ
て酸素を奪い、トリチウムが、ガスの形として放出する
ため、ヘリウムスイープガスによって容易にトリチウム
を回収することができるという優れた効果がある。
ティングしたＬｉ含有セラミックスは、金属コーティン
グ層を５〜１５０μｍにすることにより、中性子照射時
に生成するトリチウムから、金属コーティング層によっ
て酸素を奪い、トリチウムが、ガスの形として放出する
ため、ヘリウムスイープガスによって容易にトリチウム
を回収することができるという優れた効果がある。
【００１４】なお、本発明を用いることで核融合炉燃料
サイクルの効率向上をもたらすとともに、核融合炉増殖
ブランケットの設計に幅をもたせることができる。
サイクルの効率向上をもたらすとともに、核融合炉増殖
ブランケットの設計に幅をもたせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例によるＢｅをコーティング
した球状Ｌｉ2 Ｏの断面図である。
した球状Ｌｉ2 Ｏの断面図である。
【図２】本発明の第２実施例によるＢｅをコーティング
した円筒状Ｌｉ2 Ｏの横断面図である。
した円筒状Ｌｉ2 Ｏの横断面図である。
【図３】本発明の第３実施例によるＢｅをコーティング
したブロック状Ｌｉ2 Ｏの断面図である。
したブロック状Ｌｉ2 Ｏの断面図である。
５ Ｌｉ2 Ｏからなる球状体（Ｌｉ含有セラミック
ス） ７ Ｂｅコーティング層（金属コーティング層） ５１ Ｌｉ2 Ｏからなる円筒体（Ｌｉ含有セラミック
ス） ７１ Ｂｅコーティング層（金属コーティング層） ５２ Ｌｉ2 Ｏからなる六面体（Ｌｉ含有セラミック
ス） ７２ Ｂｅコーティング層（金属コーティング層）
ス） ７ Ｂｅコーティング層（金属コーティング層） ５１ Ｌｉ2 Ｏからなる円筒体（Ｌｉ含有セラミック
ス） ７１ Ｂｅコーティング層（金属コーティング層） ５２ Ｌｉ2 Ｏからなる六面体（Ｌｉ含有セラミック
ス） ７２ Ｂｅコーティング層（金属コーティング層）
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｌｉ含有セラミックスの表面が金属でコ
ーティングされていることを特徴とするＬｉ含有セラミ
ックス。 - 【請求項２】 Ｌｉ含有セラミックスとして、Ｌｉ2
Ｏ、Ｌｉ4 ＳｉＯ4 、Ｌｉ2 ＳｉＯ3 、ＬｉＡｌＯ2 、
Ｌｉ2 ＺｒＯ3 の１種類以上を使用することを特徴とす
る請求項１記載の金属コーティングしたＬｉ含有セラミ
ックス。 - 【請求項３】 Ｌｉ含有セラミックスの形状として、
球、円筒、ブロックから選ばれる少なくとも１種類であ
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の金属
コーティングしたＬｉ含有セラミックス。 - 【請求項４】 コーティングする金属が、ＢｅまたはＢ
ｅ化合物であることを特徴とする請求項１記載の金属コ
ーティングしたＬｉ含有セラミックス。 - 【請求項５】 金属のコーティング層の厚さが５〜１５
０μｍであることを特徴とする請求項１または請求項４
記載の金属コーティングしたＬｉ含有セラミックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4957493A JP2595179B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 金属コーティングしたＬｉ含有セラミックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4957493A JP2595179B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 金属コーティングしたＬｉ含有セラミックス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06263550A JPH06263550A (ja) | 1994-09-20 |
| JP2595179B2 true JP2595179B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=12834987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4957493A Expired - Lifetime JP2595179B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 金属コーティングしたＬｉ含有セラミックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2595179B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110148478B (zh) * | 2019-06-10 | 2021-01-01 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种聚变堆固态水冷包层产氚增殖剂-中子倍增剂 |
| CN115305442B (zh) * | 2022-08-26 | 2023-09-19 | 核工业西南物理研究院 | 一种表面改性型氚增殖剂及其制备方法 |
-
1993
- 1993-03-10 JP JP4957493A patent/JP2595179B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06263550A (ja) | 1994-09-20 |
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