Um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Wang Haixia dos Institutos de Ciências Físicas de Hefei da Academia Chinesa de Ciências revelou o comportamento de liberação de trítio do titanato de lítio (Li₂ TiO₃ ) reprodutor irradiado com nêutrons de fusão, o que contribui para a otimização do projeto da manta sólida em reatores de fusão.



Os resultados foram publicados em Materiais Nucleares e Energia e Revista Internacional de Energia de Hidrogênio .

O comportamento de reprodução e liberação de trítio dos reprodutores sólidos é crítico para o projeto de mantas sólidas em reatores de fusão. No entanto, a maioria dos estudos de irradiação reprodutora utiliza nêutrons de fissão, fontes de íons ou fontes gama, deixando uma lacuna no conhecimento da irradiação de nêutrons de fusão de 14 MeV. Portanto, experimentos foram realizados em Li₂ TiO₃ usando uma fonte de nêutrons de fusão para investigar a influência de nêutrons de alta energia na produção de trítio e desempenho de liberação em reprodutores sólidos.

Neste estudo, um sistema especializado de liberação de trítio foi desenvolvido para medir e coletar trítio após irradiação de nêutrons de fusão. Este sistema, com eficiência de coleta próxima de 100%, incorpora borbulhadores de coleta de trítio, tecnologia de substituição automática e oxidação catalítica. Ao minimizar a perda de trítio e monitorar a liberação de água tritiada (HTO) e gás trítio, o sistema permite a investigação do comportamento da liberação de trítio sob diversas condições, como temperatura, umidade e taxas de aquecimento.

Resultados experimentais mostraram que, à temperatura ambiente, uma quantidade limitada, mas visível, de trítio foi liberada do Li₂ TiO₃ amostras irradiadas com nêutrons de fusão, indicando um comportamento de autocura de defeitos. À medida que a temperatura das amostras aumentou, Li₂ TiO₃ mostrou um pico de liberação de trítio, liberando predominantemente HTO.

Além disso, fatores como umidade no gás de varredura, diferentes métodos de medição de trítio e taxas de aquecimento afetaram significativamente o comportamento da liberação de trítio.

"Nossos resultados fornecem novos insights para a compreensão da influência da irradiação de nêutrons de fusão no mecanismo de liberação de trítio", disse o professor Wang Haixia.