Un grupo de investigación dirigido por el Prof. Wang Haixia de los Institutos Hefei de Ciencias Físicas de la Academia de Ciencias de China ha revelado el comportamiento de liberación de tritio del titanato de litio (Li2 TiO3 ) reproductor irradiado con neutrones de fusión, lo que contribuye a la optimización del diseño del manto sólido en los reactores de fusión.
Los resultados fueron publicados en Materiales Nucleares y Energía. y Revista Internacional de Energía del Hidrógeno .
El comportamiento de reproducción y liberación de tritio de los reproductores sólidos es fundamental para el diseño de mantas sólidas en reactores de fusión. Sin embargo, la mayoría de los estudios de irradiación reproductora utilizan neutrones de fisión, fuentes de iones o fuentes gamma, lo que deja un vacío en el conocimiento de la irradiación de neutrones de fusión de 14 MeV. Por lo tanto, los experimentos se realizaron en Li2 TiO3 utilizando una fuente de neutrones de fusión para investigar la influencia de neutrones de alta energía en la producción de tritio y el rendimiento de liberación en reproductores sólidos.
En este estudio, se desarrolló un sistema especializado de liberación de tritio para medir y recolectar tritio después de la irradiación de neutrones de fusión. Este sistema, con una eficiencia de recolección cercana al 100%, incorpora burbujeadores de recolección de tritio, tecnología de reemplazo automático y oxidación catalítica. Al minimizar la pérdida de tritio y monitorear la liberación de agua tritiada (HTO) y gas tritio, el sistema permite investigar el comportamiento de la liberación de tritio bajo diversas condiciones como temperatura, humedad y tasas de calentamiento.
Los resultados experimentales mostraron que a temperatura ambiente, se liberaba una cantidad limitada pero visible de tritio del Li2. TiO3 muestras irradiadas con neutrones de fusión, lo que indica un comportamiento de autocuración de los defectos. A medida que aumentaba la temperatura de las muestras, Li2 TiO3 mostró un pico de liberación de tritio, liberando predominantemente HTO.
Además, factores como la humedad en el gas de barrido, los diferentes métodos de medición del tritio y las velocidades de calentamiento afectaron significativamente el comportamiento de liberación de tritio.
"Nuestros resultados proporcionan nuevos conocimientos para comprender la influencia de la irradiación de neutrones de fusión en el mecanismo de liberación de tritio", afirmó el profesor Wang Haixia.
