JPH02290932A - Li↓1↓7Pb↓8↓3鉛・リチウム共融混合物の製造方法及び装置 - Google Patents

Li↓1↓7Pb↓8↓3鉛・リチウム共融混合物の製造方法及び装置

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JPH02290932A
JPH02290932A JP2094917A JP9491790A JPH02290932A JP H02290932 A JPH02290932 A JP H02290932A JP 2094917 A JP2094917 A JP 2094917A JP 9491790 A JP9491790 A JP 9491790A JP H02290932 A JPH02290932 A JP H02290932A
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JP
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lithium
molten
liquid
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eutectic mixture
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JP2094917A
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Raymond Blanc
ブランク レイモン
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Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉛83原子に対し、リチウム17原子のの組
成を有する鉛・リチウム共融混合物の製造に関し、この
既知の共融混合物は原子核に関する用途で効果的に用い
ることができる. 〔従来の技術〕 実際、この共融混合物は、235℃に等しい比較的低い
温度の溶融点を示し、二つの特別な理山がら制御核融合
反応器で用いることができる.第一に、溶融温度が低い
ため、大きな熱容量をもつ冷却液体として、容易にそれ
を用いることができ、第二にそれがリチウムを含んでい
るため、核燃料被覆物の成分として極めて有利なものに
なっていることである.何故なら既に知られているよう
に、核融合反応で生ずるニュートロンの作用の下でリチ
ウムは次の反応(n,x)に従ってトリチウムへ転化す
るからである: トリチウムは、最も好ましい核融合反応の一つで現れる
水素の二つのアイソトープの一つであることが現在知ら
れている。
現在L i − P b(17%−83%)共融混合物
は、リチウムを鉛へ、それら2種類の金属をそれらの溶
融温度へ夫々加熱した後、添加し、モーターによって駆
動される羽根付きシャフトの如き既知撹拌器によってそ
れらを撹拌することにより得られている. しかし、そのような撹拌は、Li(17%)−pb(8
3%)共融混合物が良好な収率で得られる程充分な効果
をもつものではない。何故ならこれら2種類の金属の一
部分は、17%−83%共融混合物とは異なった割合で
混合されるからである.〔本発明の要約〕 本発明の目的はLil7Pb83鉛・リチウム共融混合
物を製造する方法で、実施し易い特別な手段を利用して
、2種類金属の混合物を液体状態でかなり精確に調製し
、これらの金属の両方の量を共融混合物内に入るように
正確に制御することができるようにした製造方法を与え
ることである.液体状態へ溶融されたこれら2種類の金
属を混合することにより式Li17Pbi*を有する鉛
・リチウム共融混合物を製造するこの方法は、最初純粋
な鉛からなる液体金属相に、二つの連続した明確な撹拌
領域を有する閉じた循環路に沿って循環させながら、第
一撹拌領域で制御された少量の溶融リチウムを、循環し
ている全ての溶融液体金属物質がL!17Pbss共融
混合物の割合に正確に相当する組成を有するようになる
まで、徐々に添加することを特徴とする. 溶融した純粋鉛の溶液から出発して、それに正確に制御
した少量ののリチウムを徐々に添加することにより、リ
チウム・鉛平衡曲線で現れる式Li,,Pbs.を有す
る第一共融混合物(こ曲線を示す第1図に見ることがで
きる)を確定的に得ることができる. 更に溶融液体物質を、容器内の閉じた循環路に沿って循
環させながら、その循環路中の二つ異なった場所にある
二つの連続的撹拌にかけて操作することにより、実現す
る金属混合物の均一性をがなり改良することができる。
本発明の特に有利な特徴に従い、液体金属相を循環した
状態にする操作が、その液体相中に浸漬した電磁ポンプ
で、その入口には第一撹拌領域を楕成するロート型混合
器ヘッドが取り付けられ、液体金属相が通過するその本
体部分が第二撹拌領域を構成する電磁ポンプにより行な
われる.実際、液体金属ポンプは、それらの実際の作動
原理により、既にそれらが運ぶ液体金属物質に強力な撹
拌を及ぼしていることはよく認識されている。また、も
しロート型撹拌器ヘッドをそのようなポンプの入口の所
に配備すると、それによって別の撹拌領域が実現され、
実際それは液体の通路上の第一の撹拌領域となり、その
効果はポンプ内に位置する第二領域の効果に付加される
.本発明の目的は、実施し易い簡単な装置を利用して、
前記方法に従い、この共融混合物を製造することができ
る、式Li,tPbszを有する鉛・リチウム共融混合
物を製造する方法を実施する装置を与えることである. この装置は、それが 全体的に長い円筒状の形をし、液体リチウムを入れるた
めの第一容器で、 a) リチウムを溶融状態に維持するための加熱手段、 b)前記容器中の液体リチウムの水準を正確に指示する
ための手段、 C》 上方部分の所にあり、溶融リチウムの上の自由空
間の上にある中性ガス供給取り入れ口、d)下方部分の
所にあり、液体リチウムを第二容器又は受容器(下で規
定する)の方へ排出するための弁付管、 を具えた第一容器、及び 閉じた連続的循環路中でfIi1環している溶融金属物
質を入れるように設計された第二容器又は受容器で、 e)溶融金属物質中に浸漬された電磁ポンプで、液体を
容器の底と頂部との間の閏じなループに沿って循環させ
るように前記ポンプにより運ばれる液体の容器中のロー
ト聖入口及び放射状拡散管付出口を有する電磁ポンプ、 r)金属物貰を溶融状態に維持するための加熱手段、 g》 形成された共融混合物を排出するための弁付排出
管、 を有する第二容器、 を有することを特徴とする。
全体的に長い円筒状の形をした第一容器には、リチウム
が満たされ、その頂部に中性ガスが供給され、その圧力
の大きさによって、循環及び実際の共融混合物を形成す
る第二容器又は受容器中への液体リチウムの流れを調節
することができ一二の容器中に浸漬された電気抵抗又は
加熱用管により液体リチウムを溶融状態に維持するのに
必要な熱量を放出することができ;いずれか既知の装置
により、円筒中のリチウムの水準を正確に測定すること
ができ、従ってリチウムの量の極めて正確な投与を行な
うことができ、そのリチウムは、閉じた連続的循環路中
で溶融金属物質を入れるように設計された第二容器又は
受容器へ出口管を通って移行する. 例として、そのような水準検出装置は、本出願人に所属
するフランス特許E N 70 36 216及びE 
N 73 35 706に言及されている装置の一つに
よって構成されていてもよい. 本発明によれば、厖環される溶融金属物質を入れるよう
に設計された容器には、金属を溶融状態に維持するため
の電気抵抗又は加熱用管も配備されており、第一円筒状
容器の下に配置されて、その下方出口管から出るリチウ
ムを自然落下により直接受けるようにされている.本発
明によれば、電磁ポンプはこの容器の中心部分を占め、
そのポンプの入り口には、ロート状混合器ヘッドが収り
付けてあって、その中にリチウムの入った第一容器の下
方出口管が開いている。電磁ポンプの出口管には放射状
の拡散器が収り1寸けてあり、液体金属!tIllI責
を電磁ポンプのロート状入口の方へ上昇させることによ
り、それが容器に沿って循環する閉じた回路を形成する
ようになっている。
本発明は、鉛・リチウム共融混合物Li.,Pb.,を
製造する方法についての次の記載を読むことにより一層
容易に理解されるであろう.この記載は純粋に単に情報
として与えられているのであって、本発明を何等限定す
るものではない. 〔好ましい態様についての詳細な記述〕第1図は鉛・リ
チウムの平衡を示す既知の状態図を示し、横軸は左端の
純粋リチウムから右端の純粋鉛までの各組成を示してお
り、縦軸は温度(”C)を示している。状態図の右下部
分にある共融混合物Li17Pbs3の極めて正確な組
成を円Aで囲んであり、この共融混合物は、純粋鉛から
始めて、それに制御された少量のリチウムを徐々に添加
して行った時に最初に現れるものであることは前に示し
たように分かるであろう.状態図はこの共融混合物が2
35℃で溶融することを示している.従って、この状態
図は、最初の純粋溶融鉛にリチウムを徐々に添加すると
いう本発明の特徴の一つを明確に正当化している. 第2図は、本発明の装置の全体的に簡単化した構成図を
示している.本質的にこの装置は二つの重ねられた容器
を含んでいる.即ち、全体的に長い円筒状の形をした第
一容器(1)と、その下にある実際の共融混合物を溶融
するための容器(2)である. 第一容器(1)には、水準測定装置(4)によって制御
された水準I]まで液体リチウム(3)が満たされてい
る.水準測定装置は、例えば励起コイルを有する非磁性
管でもよく、どのような既知の装置を用いてもよいこと
は分かるであろう。容器(1)は、リチウムを溶融状態
に維持することができるように、加熱用管(5)も含ん
でいる.この容器(1)は、第一にその頂部のところに
開口があり、そこに中性ガス供給管(6》が付いており
、第二にその底に開口があり、そこに容器(2)の方へ
溶融リチウムを排出するための弁(8)を具えた出口管
(7)が取り付けてある.この排出は容器(1)の上部
から導入された中性ガスの圧力によって調節され、容器
(2)中へ送られるリチウムの量は水準測定装置(4)
の助けによって正確に決定される. 容器(2)は、最初は溶融液体鉛が入っているが、加熱
用管(9)によって必要な温度に維持される。
その容器には、上部に開口(IO)が開けられており、
形成された共融混合物を排出するための管(12)が取
り付けてあり、その管はその下方部分に弁(12)を有
する.本質的に容器(2)は、その中心に電磁ポンプ(
13)を含み、それによって溶融液体金属を矢印Fで示
した閉じた循環路に沿って移動させるようになっている
.入口(14)の所には、収斂するロート状部材(15
)が含まれ、それはこの設備の第一撹拌領域Z1を構成
する渦巻きを生ずる.第一円筒状容器の出口管(7)は
ロート状部材(15)の上へ直接溶融リチウムを運び、
それによって領域Z1はリチウムと鉛との強力な最初の
撹拌を行うことができる. 第二の撹拌領域Z2は、電磁ポンプ(13)の本体部分
によって構成され、そのポンプは二つの溶融液体の混合
物を出口管(16)を通って放射状拡散管(17)中へ
押し出す.その拡散管は、そこから出た混合物の入った
容器(2)中にある. 容器中のLi/Pb混合物が、リチウムの制御された連
続的添加と共にポンプ(13)中へ戻されていくので、
過剰の鉛は次第に少なくなり、最後には混合容器の全体
積に亘って17%Li−83%pb共融混合物が得られ
る.
【図面の簡単な説明】
第1図は、存在する種々の共融点を示す既知のリチウム
・鉛状態図である. 第2図は、本発明の装置の概略的構成図である.1一第
〜容器、 3一液体リチウム、 5、9一加熱用管、 13一電磁ポンプ、 15−ロート状部材、 21−一第一撹拌領域、 代  理  人 2一第二容器、 4一水準測定装置、 6一中性ガス供給管、 14一人口、 17一放射状拡散管、 Z2−一第二撹拌領域、 浅村 皓

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)式Li_1_7Pb_8_3を有する鉛・リチウ
    ム共融混合物を、液体状態へ溶融したこれら2種類の金
    属を混合することにより製造する方法において、最初純
    粋な鉛からなる液体金属相に、二つの連続した明確な撹
    拌領域を有する閉じた循環路に沿って循環させながら、
    第一撹拌領域に制御された少量の溶融リチウムを、循環
    している全ての溶融液体金属物質がLi_1_7Pb_
    8_3共融混合物の割合に正確に相当する組成を有する
    ようになるまで、徐々に添加することからなる鉛・リチ
    ウム共融混合物製造方法。
  2. (2)液体金属相を循環した状態にする操作が、その液
    体相中に浸漬した電磁ポンプで、その入口には第一撹拌
    領域を構成するロート型混合器ヘッドが配備され、液体
    金属相が通過するその本体部分が第二撹拌領域を構成す
    る電磁ポンプにより行なわれる鉛・リチウム共融混合物
    製造方法。
  3. (3)請求項1又は2に記載の式Li_1_7Pb_8
    _3を有する鉛・リチウム共融混合物の製造方法を実施
    するための装置において、 −全体的に長い形をし、液体リチウムを入れるための第
    一容器で、 a)リチウムを溶融状態に維持するための加熱手段、 b)前記容器中の液体リチウムの水準を正確に指示する
    ための手段、 c)上方部分の所にあり、溶融リチウムの上の自由空間
    の上にある中性ガス供給取り入れ口、d)下方部分の所
    にあり、液体リチウムを第二容器又は受容器(下で規定
    する)の方へ排出するための弁付出口管、 を具えた第一容器、及び −閉じた連続的循環路中で循環する溶融金属物質を入れ
    るための第二容器又は受容器で、e)溶融金属物質中に
    浸漬された電磁ポンプで、液体を底と頂部との間の閉じ
    たループに沿つて循環させるように前記ポンプにより運
    ばれる液体の容器中のロート型入口及び放射状拡散管付
    出口を有する電磁ポンプ、 f)金属物質を溶融状態に維持するための加熱手段、 g)形成された共融混合物を排出するための弁付排出管
    、 を有する第二容器、 を有する装置。
JP2094917A 1989-04-11 1990-04-10 Li↓1↓7Pb↓8↓3鉛・リチウム共融混合物の製造方法及び装置 Pending JPH02290932A (ja)

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FR8904748A FR2645545B1 (fr) 1989-04-11 1989-04-11 Procede et appareillage pour la preparation de l'eutectique de lithium plomb de formule li17pb83
FR8904748 1989-04-11

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EP (1) EP0392910B1 (ja)
JP (1) JPH02290932A (ja)
DE (1) DE69010959T2 (ja)
FR (1) FR2645545B1 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
FR2645545A1 (fr) 1990-10-12
DE69010959D1 (de) 1994-09-01
DE69010959T2 (de) 1995-03-09
EP0392910B1 (fr) 1994-07-27
FR2645545B1 (fr) 1991-05-31
EP0392910A1 (fr) 1990-10-17

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