Results of neutron irradiation of liquid lithium saturated with deuterium

Tazhibayeva, I.; Ponkratov, Yu.V.; Kulsartov, T.; Gordienko, Yuriy; Skakov, Маzhyn; Zaurbekova, Zhanna; Lyublinski, I.E.; Vertkov, А.V.; Mazzitelli, G.

doi:10.1016/j.fusengdes.2016.06.057

Cited by 18 publications

(8 citation statements)

References 12 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Литиевая КПС имела площадь 100 мм 2 и толщину 1 мм. Образец лития был предварительно насыщен дейтерием до концентрации D/Li = 0,015 (процедура насыщения описана в [22]). Насыщение лития дейтерием было проведено с целью снизить вероятность образования тритида лития в образце во время миграции трития к поверхности.…”

Section: образцы литийсодержащих материаловunclassified

“…Исследования параметров генерации и выделения трития из литийсодержащих материалов проводились на экспериментальном стенде ЛИАНА [23,24], расположенном на исследовательском реакторе ИВГ.1М Института атомной энергии НЯЦ РК в городе Курчатов (Казахстан). Конструкция ампульного устройства (АУ), разработанного для размещения исследуемых образцов в экспериментальном канале реактора, приведена в работах [22,25].…”

Section: методика и условия проведения экспериментовunclassified

“…2-6 показаны временные диаграммы экспериментов по исследованию генерации и выделения трития и гелия из литийсодержащих материалов в условиях реакторного облучения. Качественно результаты реакторных экспериментов для свинцово-литиевой эвтектики и лития, насыщенного дейтерием, были проанализированы в работах [22,23,27,28] [23,27,28]. Кратко оно заключалось в построении феноменологической модели, связывающей концентрацию атомов гелия (трития) в образце с его поверхностной концентрацией.…”

Section: результаты экспериментовunclassified

“…Причём анализировалось изменение потоков молекул DT и T 2 из образца лития (предполагая, что сложные десорбционные и газофазные процессы образования молекул HTO обусловлены выделением быстрых ионов трития из приповерхностного слоя исследуемых образцов, мы оценили раньше [22]).…”

Section: He Heunclassified

See 3 more Smart Citations

STUDY OF TRITIUM AND HELIUM GENERATION IN LITHIUM-CONTAINING MATERIALS AND THEIR RELEASE (Review)

Zaurbekova¹,

Ситников²,

Kulsartov³

et al. 2018

PAST-TF

View full text Add to dashboard Cite

В обзоре представлены результаты реакторных испытаний литийсодержащих материалов: литиевой керамики Li 2 TiO 3 , свинцоволитиевой эвтектики Li 17 Pb 83 , литиевой капиллярно-пористой системы (КПС) и лития. Обогащение лития по изотопу 6 Li для всех материалов составляло 7,52%. В экспериментах по облучению наблюдалось, что выделение атомов гелия для литийсодержащих материалов превышает выделение атомов трития, так как гелий инертен и не взаимодействует с другими атомами материалов, а также имеет практически безактивационный характер десорбции с открытой поверхности материалов. На выделение гелия оказывает существенное влияние неравномерность энерговыделения по образцу в условиях облучения, что приводит к появлению пиков на графиках газовыделения из образцов. Наблюдаемые пики выделения могут быть вызваны процессом конвективных перемешиваний жидкометаллических литиевых систем в приповерхностном слое. Наиболее существенным процессом, влияющим на выделение трития, является его взаимодействие с атомами лития, в результате которого образуется или распадается тритид лития. Температурная зависимость выделения трития из материала может иметь различный характер: для лития и литиевой КПС увеличение температуры образца приводит к увеличению выделения трития, что вызвано увеличением концентрации свободных атомов трития в поверхностном слое за счёт ускорения распада молекулы LiT и ускорением диффузионных процессов; для свинцоволитиевой эвтектики увеличение температуры образца приводит к снижению выделения трития, что вызвано появлением в эвтектике локальных неоднородностей, приводящих к изменению соотношения атомов лития к атомам свинца по объёму образца; для литиевой керамики наблюдается стабильное выделение трития при всех исследованных температурах. Описаны расчётные модели, по которым определён ряд параметров взаимодействия трития с исследованными материалами.Ключевые слова: тритий, гелий, литий, литиевая керамика Li 2 TiO 3 , свинцово-литиевая эвтектика Li 17 Pb 83 , литиевая капиллярно-пористая система (КПС), нейтронное облучение.The article presents the results of reactor tests of lithium-containing materials: lithium ceramics Li 2 TiO 3 , lead-lithium eutectic Li 17 Pb 83 , lithium capillary-porous system (CPS) and lithium. The enrichment of lithium by the 6 Li isotope for all materials was 7.52%. In experiments with irradiation, it was observed that the release of helium atoms from lithium-containing materials exceeds the emission of tritium atoms, since helium is inert and does not interact with other material atoms, and also has a virtually no activation nature of desorption from the open surface of the materials. The release of helium is significantly affected by the unevenness of energy release over the sample under irradiation conditions, which leads to the appearance of peaks at a general level of helium emission. The observed emission peaks can be caused by convective mixing of liquid metal lithium systems in the near-surface layer. The most significant process affecting tritium release is its interaction with li...

show abstract

Section: образцы литийсодержащих материаловunclassified

Section: методика и условия проведения экспериментовunclassified

Section: результаты экспериментовunclassified

Section: He Heunclassified

See 2 more Smart Citations

STUDY OF TRITIUM AND HELIUM GENERATION IN LITHIUM-CONTAINING MATERIALS AND THEIR RELEASE (Review)

Zaurbekova¹,

Ситников²,

Kulsartov³

et al. 2018

PAST-TF

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…An important task in the study of plasma-wall processes is to research the hydrogen isotopes interaction with lithium capillary-porous systems (CPS) under reactor irradiation [13][14][15]. The first phase of the studies was to develop a technique for lithium CPS sorption experiments at deuterium pressure of 0.1-100 Pa and samples' temperatures of 100-800 °C.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Methodology of the Experiments to Study Lithium CPS Interaction with Deuterium Under Conditions of Reactor Irradiation

Ponkratov

Nikitenkov

Tazhibayeva

et al. 2019

Eurasian Chem. Tech. J.

View full text Add to dashboard Cite

Problems of plasma-facing materials degradation and in-vessel element destructions, tritium accumulation and plasma pollution can be overcome by the use of liquid metals with low atomic number. The best candidate as a material for divertor receiving plates and other in-vessel devices is lithium. One of the problems associated with the use of such lithium systems in the fusion reactors is to determine the parameters of the working gases interaction with plasma facing surfaces under conditions simulating real operation, i.e. under conditions of neutron and gamma radiation. This paper describes a technique of the reactor experiments to study lithium capillary-porous systems (CPS) interaction with deuterium under neutron irradiation. The neutron-physical and thermophysical calculations were the basis for the design development and further manufacture of a unique irradiation ampoule device with a lithium CPS sample. Several experiments were performed to calibrate the deuterium fluxes through experimental cell with lithium CPS; and preliminary results of these experiments were obtained.

show abstract

Reactor studies of hydrogen isotopes interaction with lithium CPS using dynamic sorption technique

Tazhibayeva

Ponkratov

Kulsartov

et al. 2019

Fusion Engineering and Design

View full text Add to dashboard Cite

Results of neutron irradiation of liquid lithium saturated with deuterium

Cited by 18 publications

References 12 publications

STUDY OF TRITIUM AND HELIUM GENERATION IN LITHIUM-CONTAINING MATERIALS AND THEIR RELEASE (Review)

STUDY OF TRITIUM AND HELIUM GENERATION IN LITHIUM-CONTAINING MATERIALS AND THEIR RELEASE (Review)

Methodology of the Experiments to Study Lithium CPS Interaction with Deuterium Under Conditions of Reactor Irradiation

Reactor studies of hydrogen isotopes interaction with lithium CPS using dynamic sorption technique

Contact Info

Product

Resources

About