研究人员揭示了聚变中子辐照固体增殖剂的氚释放行为

中国科学院合肥物质科学研究院王海霞研究员领导的课题组揭示了钛酸锂(Li2TiO3)增殖剂在聚变中子辐照下的氚释放行为，为聚变反应堆固体包层设计优化做出了贡献。

固体增殖剂的氚增殖和释放行为对于聚变反应堆固体包层的设计至关重要。然而，大多数增殖剂辐照研究使用裂变中子、离子源或伽马源，对14MeV聚变中子辐照的了解存在空白。因此，使用聚变中子源对Li2TiO3进行了实验，以研究高能中子对固体增殖剂中氚生成和释放性能的影响。

本研究开发了一种专门的氚释放系统，用于测量和收集聚变中子辐照后的氚。该系统的收集效率接近100%，结合了氚收集起泡器、自动更换技术和催化氧化。通过最大限度地减少氚损失并监测氚化水(HTO)和氚气的释放，该系统可以研究温度、湿度和加热速率等各种条件下氚的释放行为。

实验结果表明，室温下，经聚变中子辐照的Li2TiO3样品有少量但可见的氚释放，表明缺陷具有自修复行为;随着样品温度的升高，Li2TiO3出现氚释放峰，主要释放的是HTO。

此外，扫气中的湿度、不同的氚测量方法和加热速率等因素也会显著影响氚的释放行为。

王海霞教授说：“我们的研究结果为理解聚变中子辐照对氚释放机制的影响提供了新的见解。”

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