[2L16-18] Neutron Multiplier/Shielding Materials

[2L16] Valence electron analysis of Be₁₃Zr beryllide neutron multiplier using soft X-ray emission spectrometry.

*Keisuke Mukai¹, Ryuta Kasada², Kiyohiro Yabuuchi¹, Satoshi Konishi¹, Jae-Hwan Kim³, Masaru Nakamichi³ (1. Kyoto University, 2. Tohoku University, 3. National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology)

Keywords:Blanket, Neutron multiplier, Soft X-ray, Solid breeder blanket, Oxidation resistance

固体増殖方式の核融合ブランケットではベリリウム化合物を用いて中性子を増倍し、トリチウムの自己燃料自給性を実現する。ベリリウムに遷移金属を添加したBe₁₂M（M = Ti,V）やBe₁₃Zrは高温水蒸気環境下で優れた耐酸化性を示すことが知られており、先進中性子増倍材として開発が進められている。本研究では電子プローブマイクロアナライザーに搭載された軟X線発光分光器(SXES)を用い、Be₁₃Zr試料から生じるBe–K線の解析を行った。また、密度汎関数法に基づく第一原理計算によってBeの部分状態密度を計算し、実験結果との直接比較を行った。実験の結果、電子構造の変化に伴うBe–Kスペクトル形状の変化やフェルミ端付近の小ピークが観測された。Be内殻電子を含む状態密度計算の結果に基づき、元素間の電子移行や結合状態の変化について考察した。