正硅酸锂陶瓷小球离线释氚实验研究

摘要

cqvip:中国氦冷球床包层(CH HCSB TBM)初步采用Li4SiO4陶瓷小球作为氚增殖材料,实验研究了Li4SiO4陶瓷小球的中子辐照产氚性能。将冷冻成型法制备的Li4SiO4陶瓷小球置于反应堆中辐照100min,然后在离线释氚实验平台上进行退火行为研究。实验结果表明,在用He+1%H2为载气,流速为100mL·min-1,升温速率为5K·min-1的实验条件下,氚气(HT+T2)是Li4SiO4陶瓷小球的主要释氚形态,占总氚的70%左右(不包括自由氚中的氚气),在400℃～70 0℃范围内出现两次释氚峰;氚化水(HTO+T2O)所占比例小于20%,主要在300℃～50 0℃的低温段进行释放;氚在800℃前基本释放完,小球退火后的残氚量小于1%。冷冻成型干燥法制备的Li4SiO4陶瓷小球在300℃～70 0℃范围内有较好的释氚性能,氚残留量低,在聚变堆固态氚增殖包层设计中具有一定应用价值。