Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Wang Haixia dell'Istituto Hefei di Scienze Fisiche dell'Accademia Cinese delle Scienze ha rivelato il comportamento di rilascio del trizio del titanato di litio (Li2 TiO3 ) autofertilizzante irradiato con neutroni di fusione, che contribuisce all'ottimizzazione del design della coperta solida nei reattori a fusione.
I risultati sono stati pubblicati in Nuclear Materials and Energy e Giornale internazionale dell'energia all'idrogeno .
Il comportamento di allevamento e rilascio del trizio da parte degli allevatori solidi è fondamentale per la progettazione di coperture solide nei reattori a fusione. Tuttavia, la maggior parte degli studi sull'irradiazione autofertilizzante utilizzano neutroni di fissione, sorgenti ioniche o sorgenti gamma, lasciando una lacuna nella conoscenza dell'irradiazione con neutroni di fusione a 14 MeV. Pertanto, gli esperimenti sono stati eseguiti su Li2 TiO3 utilizzando una sorgente di neutroni da fusione per studiare l'influenza dei neutroni ad alta energia sulla produzione di trizio e sulle prestazioni di rilascio negli allevatori solidi.
In questo studio, è stato sviluppato un sistema specializzato di rilascio del trizio per misurare e raccogliere il trizio dopo l'irradiazione dei neutroni da fusione. Questo sistema, con un'efficienza di raccolta prossima al 100%, incorpora gorgogliatori di raccolta del trizio, tecnologia di sostituzione automatica e ossidazione catalitica. Riducendo al minimo la perdita di trizio e monitorando il rilascio di acqua triziata (HTO) e gas trizio, il sistema consente di studiare il comportamento del rilascio del trizio in varie condizioni come temperatura, umidità e velocità di riscaldamento.
I risultati sperimentali hanno mostrato che a temperatura ambiente, una quantità limitata ma visibile di trizio veniva rilasciata dal Li2 TiO3 campioni irradiati con neutroni di fusione, indicando un comportamento di autoriparazione dei difetti. All'aumentare della temperatura dei campioni, Li2 TiO3 ha mostrato un picco di rilascio di trizio, rilasciando prevalentemente HTO.
Inoltre, fattori come l'umidità nel gas di scarico, diversi metodi di misurazione del trizio e la velocità di riscaldamento hanno influenzato in modo significativo il comportamento di rilascio del trizio.
"I nostri risultati forniscono nuove informazioni per comprendere l'influenza dell'irradiazione dei neutroni da fusione sul meccanismo di rilascio del trizio", ha affermato il prof. Wang Haixia.
