[2O01-04] Fusion Materials (Solid, Liquid blanket)

[2O03] First-principles analysis of isotope effect in lithium ionic superconductor

*Keita Kobayashi¹, Tuyoshi Hoshino¹ (1. QST)

Keywords:Lithium-6 Enrichment, Lithium Isotope Separation, Lithium Ionic Superconductor, First-principles calculation, Tritium Breeder

核融合炉の燃料であるトリチウムは⁶Liと中性子との核反応により生成されるが、天然のリチウム(Li)には約7.8％のしか存在せず、核融合炉の定常運転に必要なトリチウム量を確保するためには、約90%程度に濃縮された⁶Liが必要となる。我々はLiイオン伝導体における⁶Liと⁷Liの透過速度に違いを利用することにより、⁶Liと⁷Liの分離に応用可能であると考え、第一原理計算によりLiイオン伝導体中における⁶Liと⁷Liの同位体効果に関する解析を行った。解析の結果、①量子効果、②空孔、⁶Li、⁷Li間の相関効果の二つが⁶Liと⁷Liの同位体効果に対し重要であるという知見を得たることが出来た。