Low-temperature preparation of nanostructured Li2TiO3 tritium breeder ceramic pebbles using CTAB-modified ultrafine powders by a mixed solvent-thermal method

Sistema para frenado de neutrones y reproducción de tritio en plantas de fusión nuclear por confinamiento inercial

“…La liberación de tritio debe ser lo suficientemente rápida para mantener el suministro de tritio de la planta. Por lo general, el transporte de tritio está limitado por la difusión a lo largo de los granos cerámicos, por lo tanto, la única forma de mejorar la liberación de tritio es aumentando la fracción de porosidad abierta y reduciendo el tamaño de grano, si es posible a la nano-escala, siempre que los granos resultantes sean estables a las temperaturas de operación [98,111,112].…”

“…Existen varias cerámicas (por ejemplo: Li4SiO4, Li2TiO3 y Li8ZrO6) bien caracterizadas [74,100,112] por medio de estudios sobre producción y liberación del tritio [75,115] incluyendo "in-pile tests" [78,83,115] Discutiremos varias opciones que cumplen con el requisito (vii) con Li2TiO3. A pesar de que esta cerámica no tiene una alta densidad atómica de litio en comparación con otras opciones, es una cerámica equilibrada que cumple razonablemente bien la lista de requisitos y se comporta particularmente bien con respecto a la liberación y activación de tritio [7].…”

“…Sin embargo, a partir del trabajo de Peeters et al [79], podemos estimar que la porosidad abierta esperada para esta densidad es ~14%, un valor bastante aceptable para asegurar la liberación de tritio. Para estimar el rango de temperatura de operación en el que el Li2TiO3 cumple la lista de requisitos, debemos considerar no solo las condiciones para preservar la microestructura [112] (porosidad y tamaño de grano, que acabamos de comentar), sino también los efectos perjudiciales relacionados con la evaporación del Li [115] y los problemas relacionadas con la liberación de tritio a temperaturas demasiado altas, así como, la acumulación de defectos (trampas para tritio) a temperaturas demasiado bajas [113]. En este trabajo, Kobayashi et al demostraron que a temperaturas superiores a 600 K, la eliminación del tritio de los defectos es eficaz, a la vez que la difusión de tritio es alta para muestras con tamaño de grano pequeño (<100 nm).…”

“…Los principales parámetros cerámicos se han discutido en la Sección 4.3.1 (Refs. [74,100,112]). Para estos cálculos, necesitamos las propiedades térmicas y la densidad de las cerámicas.…”

“…Las densidades se dan en g/cm 3 (Refs. [74,100,112]). Estas dimensiones de tubo de Zircaloy son muy similares a las utilizadas en los combustibles nucleares de fisión y por tanto son industrialmente viables.…”