[2N01-05] 液体増殖材, 固体増殖材

[2N05] 様々な曝露雰囲気におけるLi₂ZrO₃のCO₂吸収特性

*平野 晃大¹、古山 雄一¹、谷池 晃¹、秋田 佑馬¹ (1. 神戸大)

キーワード：Li₂ZrO₃、NRBS分析、重量測定、CO₂吸収特性、湿潤空気曝露

Li金属化合物であるLi₂ZrO₃はトリチウムの生産または増殖の優位性に加えて、 熱交換、中性子遮蔽等の役割を持つため、核融合炉ブランケット候補材料の一つとして考えられている。しかし、Li金属化合物は室温でCO₂を吸収することが知られており、CO₂を吸収したLi₂ZrO₃は表面の第一層にLi₂CO₃層、第二層にZrO₂層、そして内部にLi₂ZrO₃を形成する。これをダブルシェル構造と呼び、このCO₂を吸収したLi₂ZrO₃をブランケット材料として使用すると、トリチウムの生産効率や材料強度を低下させる可能性がある。このため、Li₂ZrO₃のCO₂吸収特性を詳しく研究する必要がある。そこで作製した各種密度のLi₂ZrO₃試料を乾燥CO₂ガス、大気、湿潤空気にそれぞれ曝露しCO₂吸収特性を調べた。H₂O濃度は乾燥CO₂ガスが7000ppm以下、大気が6000から12000ppm、湿潤空気が16000ppm以上である。実験には非ラザフォード後方散乱分光法(NRBS)及び重量測定を用い、得られた実験結果を比較することで試料表面近傍及び試料全体でのCO₂吸収量を評価した。