[1B08-14] Permeation and retention characteristics of hydrogen isotopes

[1B13] CO₂ absorption characteristics of Li₂ZrO₃ and Li₂TiO₃ blanket candidate materials

*HODAKA NAKAMURA¹, TSUBASA TAKEDA¹, KOHKI FUJIWARA¹, AKIRA TANIIKE¹, YUICHI FURUYAMA¹ (1. Graduate School of Maritime Sciences Kobe University )

Keywords:blanket candidate material, Li2ZrO3, Li2TiO3, CO2 absorption, NRBS, ERDA

固体ブランケット候補材料であるLi金属化合物は、室温で大気中のCO₂を吸収することが分かっている。ブランケット材がCO₂を吸収すると、材料表面にLi₂CO₃の層が生成され、トリチウム生産効率が低下する可能性がある。本研究ではブランケット候補材料のうち、Li₂TiO₃とLi₂ZrO₃についてCO₂吸収特性を調べた。それぞれの材料において種々の密度の試料を作製し、CO₂ガス、大気、乾燥空気、湿潤空気、4つの雰囲気で曝露した。曝露した試料は、200時間曝露毎にNRBSを用いて分析を行い、試料の元素組成とCO₂吸収量を調べた。NRBSスペクトルから算出した炭素面密度をCO₂吸収量として評価した。その結果、50%T.D.程度の低密度試料において、二種類の材料とも曝露雰囲気の湿度が高いほどCO₂の吸収速度と長時間曝露後のCO₂吸収量が大きくなることがわかった。二種類の材料の1800時間曝露後のCO₂吸収量を比較すると、4つの曝露雰囲気においていずれも、Li₂ZrO₃のCO₂吸収量がLi₂TiO₃のCO₂吸収量よりも多いことがわかった。また湿潤空気1800時間曝露後において低密度Li₂ZrO₃試料の炭素面密度は1.94×10¹⁸[cm^-2]、低密度Li₂TiO₃試料の炭素面密度は1.39×10¹⁸[cm^-2]である。この場合の二種類の材料のCO₂吸収量の差が一番大きい。