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JPH06100676B2 - Pebble for tritium production and tritium production equipment - Google Patents
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JPH06100676B2 - Pebble for tritium production and tritium production equipment - Google Patents

Pebble for tritium production and tritium production equipment

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JPH06100676B2
JPH06100676B2 JP61186780A JP18678086A JPH06100676B2 JP H06100676 B2 JPH06100676 B2 JP H06100676B2 JP 61186780 A JP61186780 A JP 61186780A JP 18678086 A JP18678086 A JP 18678086A JP H06100676 B2 JPH06100676 B2 JP H06100676B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本願発明は酸化リチウム等の固体リチウム化合物を用い
て核融合炉や核分裂炉もしくはこれらの試験装置等にお
いて核融合炉に使用するトリチウムを生産するためのペ
ブル及びトリチウム生産装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention uses a solid lithium compound such as lithium oxide to produce tritium for use in a nuclear fusion reactor, a nuclear fission reactor, or a test device for these, etc. Pebble and tritium production equipment for

[技術の背景] 核融合炉の燃料となるトリチウムはリチウムと中性子と
の反応によって生成される。天然のリチウムには6Liが
7.4%、7Liが92.6%であり、共に中性子と反応してトリ
チウムを生成するが、6Liは中性子エネルギーが低い場
合にトリチウムを生成し易いので核分裂炉を用いてトリ
チウムを生産する場合や核融合炉において中性子増倍・
減速材をプラズマ側に設置したブランケットを用いてト
リチウムを生産する場合などトリチウム生産にあたり主
に利用され、重要度が高い。第5図に従来の核分裂炉を
用いてトリチウムを生産する装置の略図を示す。図中41
がトリチウム生産装置、42が核分裂炉である。トリチウ
ム生産装置41には酸化リチウム(Li2O)などのリチウム
化合物を微粒状のペブルとした増殖材が充填されたリチ
ウム格納容器44が設けられている。該容器44を炉心43の
位置に挿入して中性子を照射しトリチウムを発生させ
る。発生したトリチウムは、スイープガス供給管45を通
じて送られるヘリウム等のパージガス中に拡散され、ス
イープガス排出管46を経てトリチウム回収装置47により
回収される。容器44には第6図に示すように、冷却水管
53が貫通しており、トリチウム生成反応に際して生じた
熱を除去する。第6図中52はリチウム化合物のペブル、
54はスペイサー管である。
[Technical background] Tritium, which is a fuel for a fusion reactor, is produced by the reaction of lithium and neutrons. 6 Li for natural lithium
7.4% 7 Li is 92.6%, but to generate a tritium together react with neutrons, 6 Li If and nuclear producing tritium using nuclear fission reactor because it is easy to generate a tritium when neutron energy is low Neutron multiplication in the fusion reactor
It is mainly used in tritium production, such as when producing tritium using a blanket with a moderator installed on the plasma side, and is of high importance. FIG. 5 shows a schematic diagram of an apparatus for producing tritium using a conventional nuclear fission reactor. 41 in the figure
Is a tritium production device, and 42 is a nuclear fission reactor. The tritium production device 41 is provided with a lithium storage container 44 filled with a breeding material in the form of fine pebble lithium compounds such as lithium oxide (Li 2 O). The container 44 is inserted into the position of the core 43, and neutrons are irradiated to generate tritium. The generated tritium is diffused in the purge gas such as helium sent through the sweep gas supply pipe 45, and is recovered by the tritium recovery device 47 through the sweep gas discharge pipe 46. As shown in FIG. 6, the container 44 has a cooling water pipe.
53 penetrates and removes the heat generated during the tritium production reaction. In FIG. 6, 52 is a pebble of a lithium compound,
54 is a spacer tube.

第7図及び第8図は従来提案されている核融合炉を用い
てトリチウムを生産するための装置の説明図であり、第
7図は核融合炉の略断面図、第8図はトリチウム増殖ブ
ランケットの部分断面図である。核融合炉61では、プラ
ズマ62の周囲に配置されたトリチウム増殖ブランケット
63によってトリチウムを生成する。トリチウム増殖ブラ
ンケット63は外壁64の内部に中性子増倍・減速材65を有
し、更に内側に微粒状のリチウム化合物からなるペブル
68を充填したリチウム格納容器69を収納した複合構造と
なっている。プラズマ62側から入射した中性子は中性子
増倍・減速材65により減速され、ペブル68中の6Liと反
応してトリチウムを生成する。生成したトリチウムはペ
ブル68の周囲を流通するヘリウムパージガスによって回
収される。リチウム格納容器69には冷却管67が貫通して
おり、トリチウム生成反応の際に生じた熱を吸収し冷却
する。
7 and 8 are explanatory views of an apparatus for producing tritium using a conventionally proposed nuclear fusion reactor, FIG. 7 is a schematic sectional view of the nuclear fusion reactor, and FIG. 8 is tritium breeding. It is a fragmentary sectional view of a blanket. In the fusion reactor 61, a tritium breeding blanket placed around the plasma 62.
Tritium is produced by 63. The tritium breeding blanket 63 has a neutron multiplier / moderator 65 inside the outer wall 64, and a pebble made of a fine-grained lithium compound inside.
It has a composite structure containing a lithium storage container 69 filled with 68. Neutrons incident from the plasma 62 side are decelerated by the neutron multiplication / moderation material 65 and react with 6 Li in the pebbles 68 to generate tritium. The produced tritium is recovered by the helium purge gas flowing around the pebble 68. A cooling pipe 67 penetrates the lithium container 69 and absorbs heat generated during the tritium generation reaction to cool the lithium container.

[従来技術の問題点] このように6Liと熱中性子との反応によってトリチウム
を生成しようとする場合には、中性子が入射する面の近
傍において主に反応が生起してしまうという問題があっ
た。第6図に示すように容器44内にペブル52を充填して
周囲から熱中性子を照射すると、熱中性子の入射する表
面の近傍では非常に高いトリチウム生成率を示すととも
に高い発熱率を示すが、同時に急激な減衰を起こし、同
図の中心部付近では極めて低いトリチウム生成率と発熱
率しか示さない。例えば天然のリチウムを用いたリチウ
ム酸化物(Li2O)の小球状ペブルを用い充填率60%に容
器中に充填して熱中性子を照射した場合、熱中性子は入
射表面から10mm深部で1桁以上減衰してしまう。このよ
うな現象は第8図のトリチウム増殖ブランケットでも同
様に生起し、矢印で示す中性子の入射方向の表面近傍に
トリチウム生成反応及び発熱が集中するという問題があ
った。
[Problems of the prior art] When trying to generate tritium by the reaction between 6 Li and thermal neutrons as described above, there is a problem that the reaction mainly occurs in the vicinity of the surface on which the neutron is incident. . As shown in FIG. 6, when the container 44 is filled with the pebble 52 and irradiated with thermal neutrons from the surroundings, a very high tritium production rate and a high heat generation rate are exhibited in the vicinity of the surface on which thermal neutrons are incident. At the same time, a rapid decay occurs, and the tritium production rate and heat generation rate are extremely low near the center of the figure. For example, when a small spherical pebble of lithium oxide (Li 2 O) using natural lithium is filled in a container at a filling rate of 60% and irradiated with thermal neutrons, thermal neutrons are one digit at a depth of 10 mm from the incident surface. It will be attenuated more. Such a phenomenon similarly occurs in the tritium breeding blanket shown in FIG. 8, and there is a problem that the tritium production reaction and heat generation are concentrated in the vicinity of the surface of the neutron incident direction shown by the arrow.

トリチウム生成反応においてリチウム化合物からなるペ
ブルは余り高温になると化学反応を起こして変質してし
まい、あまり低温であると生成したトリチウムがパージ
ガス中に拡散せず回収が困難となるので、全体を約400
℃〜1000℃の範囲中に保つ必要があるが、前記のように
反応が中性子の入射面付近に偏ってしまうと、該入射面
付近の除熱が困難となると共にペブル全体を一定温度に
保つ制御が難しくなる。
In the tritium production reaction, the pebbles made of a lithium compound undergo a chemical reaction when the temperature becomes too high and the quality is altered.If the temperature is too low, the generated tritium does not diffuse into the purge gas and it becomes difficult to recover it.
It is necessary to keep in the range of ℃ ~ 1000 ℃, but if the reaction is biased near the incident surface of neutrons as described above, it becomes difficult to remove heat near the incident surface and the entire pebble is kept at a constant temperature. It becomes difficult to control.

また前記入射面付近の6Liのみの反応が進行し、該部分
のペブルの特性が変化してしまううえ、反応率の低い内
部が事実上無駄になるなどの多くの問題があった。
In addition, there are many problems such that the reaction of only 6 Li near the incident surface progresses, the characteristics of the pebble in the portion change, and the interior with a low reaction rate is practically wasted.

このような問題に対しては、中性子入射表面近傍での6L
iの原子数密度を下げ、内部での6Liの原子数密度を上げ
ることによりリチウム充填容器内でのトリチウム生成率
と発熱率の平坦化を図る試みとして、中性子入射表面近
傍には6Liを減損した固体リチウム化合物を配置し、内
部には6Liを濃縮したリチウム化合物を配置することが
提案されている。しかしこのような方法では6Liの減損
工程及び6Liの濃縮工程が不可欠となり、自然に存在す
るリチウムが使用できないので手間がかかるうえ費用の
点においても難点がある。
For such problems, 6 L near the neutron incident surface
lowering the atomic number density of i, an attempt to achieve flattening of tritium production rate and heat generation rate in the lithium filling container by raising the atomic number density of 6 Li inside, in the vicinity of neutrons incident surface 6 Li It has been proposed to place a depleted solid lithium compound and a lithium compound enriched with 6 Li inside. However, in this method the concentration step of the impairment process and 6 Li of 6 Li is essential, there is also a drawback in terms of time-consuming after expenses can not be used lithium present naturally.

本願発明はこのような現状に鑑みてなされたもので、簡
潔な構成によってリチウム充填容器内でのトリチウム生
成率と発熱率の平坦化を行なわせるトリチウム生産用ペ
ブル及びトリチウム生産装置を提供することを目的とし
ている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a tritium production pebble and a tritium production apparatus that flatten the tritium production rate and the heat generation rate in a lithium-filled container with a simple configuration. Has an aim.

[問題点を解決するための手段] 上記の目的は、前記特許請求の範囲に記載されたトリチ
ウム生産用ペブル及びトリチウム生産装置によって達成
される。すなわち、 (1)核融合炉に使用するトリチウムを生産するトリチ
ウム生産用ペブルであって、 固体のリチウム化合物の小成形体であって、小成形体内
部に中空部を形成し、該中空部の割合を変化させること
によって小成形体中に占めるリチウム化合物の含有率を
変化させるペブルと、 酸化ケイ素等からなる混合物とリチウム化合物とを混合
させて小球状に成形し、酸化ケイ素等からなる混合物と
リチウム化合物との混合比率を変えることによってリチ
ウム化合物の含有率を変化させた小球 とによって構成したトリチウム生産用ペブル。
[Means for Solving Problems] The above object is achieved by a tritium production pebble and a tritium production apparatus described in the claims. That is, (1) a tritium production pebble for producing tritium for use in a fusion reactor, which is a small molded body of a solid lithium compound, wherein a hollow portion is formed inside the small molded body, and Pebbles that change the content of the lithium compound in the small compact by changing the ratio, and a mixture of silicon oxide and the like and a lithium compound are mixed to form a small sphere, and a mixture of silicon oxide and the like. A pebble for producing tritium, which comprises a small sphere in which the content of the lithium compound is changed by changing the mixing ratio with the lithium compound.

(2)核融合炉に使用するトリチウムを生産する装置で
あって、 固体のリチウム化合物の小成形体であって、小成形体内
部に中空部を形成し、該中空部の割合を変化させること
によって小成形体中に占めるリチウム化合物の含有率を
変化させるペブルと、 酸化ケイ素等からなる混合物とリチウム化合物とを混合
させて小球状に成形し、酸化ケイ素等からなる混合物と
リチウム化合物との混合比率を変えることによってリチ
ウム化合物の含有率を変化させる小球状ペブルからなる
トリチウム生産用ペブルを使用し、トリチウム生産装置
の内部に設けた各ペブル層のうち中性子入射面側に最も
近いペブル層内にリチウム化合物含有率の最も小さいト
リチウム生産用ペブルを充填することを特徴とするトリ
チウム生産装置。
(2) A device for producing tritium for use in a fusion reactor, which is a small molded body of a solid lithium compound, wherein a hollow portion is formed inside the small molded body, and the ratio of the hollow portion is changed. By mixing a pebble that changes the content rate of the lithium compound in the small compact with a mixture of a silicon oxide and a lithium compound to form a small sphere, and mixing a mixture of the silicon oxide and a lithium compound. Using the tritium production pebbles consisting of small spherical pebbles that change the content of the lithium compound by changing the ratio, in the pebble layer closest to the neutron incident surface side among the pebble layers provided inside the tritium production device. An apparatus for producing tritium, characterized by being filled with a pebble for producing tritium having the smallest content rate of a lithium compound.

(3)中性子入射面側から離れるに従って各ペブル層内
に順次リチウム化合物含有率の大きいトリチウム生産用
ペブルを充填し、中性子入射面から最も遠いペブル層内
にリチウム化合物含有率の最も大きいトリチウム生産用
ペブルを充填する(2)記載のトリチウム生産装置。
(3) For the production of tritium having the highest lithium compound content in each pebble layer, the pebble layer having the highest lithium compound content is filled in each pebble layer as the distance from the neutron incidence surface increases. The tritium production apparatus according to (2), wherein the pebble is filled.

[実施例] 第1図は特許請求の範囲第1項記載の発明のトリチウム
生産用ペブルの実施例を示す図で、(a)はリチウム化
合物製の円筒状成形体1の中央部には中空部2を設けた
もの、(b)は(a)と同寸法であるが、その中空部分
の直径を減らしてリチウム化合物の量を増加した成形体
の例、(c)は中空部分の形状が異なる他の例である。
同図(d)はリチウム化合物と酸化ケイ素(SiO2)等と
を混合して小球状に成形したもので、両者の混合比率を
変化させてリチウム化合物の含有率を調整することがで
きるものである。前述のリチウム化合物の例としてはLi
2O,LiAlO2,Li2SiO3などのセラミック状焼結体が挙げら
れ、第1図(d)のようにリチウム化合物と混合する物
質としてはSiO2の他外Al2O3(アルミナ)や金属アルミ
ニウム(Al)などが挙げられる。
[Examples] FIG. 1 is a diagram showing an example of a pebble for producing tritium of the invention described in claim 1, (a) is a hollow in the center of a cylindrical molded body 1 made of a lithium compound. Part 2 is provided, (b) is the same size as (a), but an example of a molded body in which the diameter of the hollow part is reduced to increase the amount of the lithium compound, (c) shows the shape of the hollow part. Another example is different.
FIG. 3D shows a mixture of a lithium compound and silicon oxide (SiO 2 ), which is molded into a small spherical shape. The content ratio of the lithium compound can be adjusted by changing the mixing ratio of the two. is there. An example of the above-mentioned lithium compound is Li
Ceramic-like sintered bodies such as 2 O, LiAlO 2 and Li 2 SiO 3 can be mentioned. As the substance to be mixed with the lithium compound as shown in FIG. 1 (d), other than SiO 2 Al 2 O 3 (alumina) And metal aluminum (Al).

第2図は特許請求の範囲第2項記載の発明のトリチウム
生産装置の実施例を示す一部切欠斜視図である。3は核
分裂炉用のトリチウム生産装置であり、第1図について
説明したごとくリチウム化合物の量を少なくしたペブル
を用いたペブル層5をリチウム格納容器4内に設けてい
る。8はスイープガス供給管、9はスイープガス排出
管、10は冷却水管である。このように構成したトリチウ
ム生産装置3を核分裂炉の炉心部に挿入し、スイープガ
ス供給管8からヘリウムガスを送出すると、ヘリウムガ
スはリチウム格納容器4の下部からペブル層内に浸透す
る。核分裂炉からの中性子はリチウム格納容器4の外周
方向から入射する。
FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of the tritium producing apparatus according to the invention as set forth in claim 2. Reference numeral 3 is a tritium production device for a nuclear fission reactor, and as described with reference to FIG. 1, a pebble layer 5 using a pebble with a reduced amount of a lithium compound is provided in the lithium storage container 4. Reference numeral 8 is a sweep gas supply pipe, 9 is a sweep gas discharge pipe, and 10 is a cooling water pipe. When the tritium production apparatus 3 configured as described above is inserted into the core of a nuclear fission reactor and helium gas is delivered from the sweep gas supply pipe 8, the helium gas permeates into the pebble layer from the lower portion of the lithium storage container 4. Neutrons from the nuclear fission reactor enter from the outer peripheral direction of the lithium storage container 4.

第2図においてはペブル層5はリチウム化合物の量を減
少した1種類のペブルによって構成されている状態を示
しているが、中性子入射面側に従来のトリチウム生産装
置と比べてリチウム化合物の含有率が低く、6Liの原子
数が少ないトリチウム生産用ペブルを使用することによ
り、トリチウム生成反応が中性子入射面側に偏ることな
く、内部にも及ぶようになる。発生したトリチウムはヘ
リウムガス中に拡散しスイープガス排出管9を通じて回
収する。
In FIG. 2, the pebble layer 5 is shown to be composed of one type of pebble in which the amount of the lithium compound is reduced, but the content of the lithium compound on the neutron incident surface side is higher than that of the conventional tritium producing device. By using a tritium-producing pebble with a low helium content and a small number of 6 Li atoms, the tritium production reaction can be extended to the inside without being biased toward the neutron incident surface side. The generated tritium diffuses in the helium gas and is collected through the sweep gas discharge pipe 9.

第3図は特許請求の範囲第3項記載のトリチウム生産装
置の実施例を示す一部切欠斜視図である。同図において
3は核分裂炉用のトリチウム生産装置、4はリチウム格
納容器、5,6,7はリチウム化合物から成るペブル層であ
り、5はリチウム化合物の含有量が最も少ないペブル
層、6はリチウム化合物含有量が上記ペブル層5よりも
多いペブル層、7はリチウム化合物含有量が最も多い
(リチウム化合物のみからなる場合を含む)ペブル層で
あり、例えばリチウム化合物の含有量が6Liとして1:7:3
0の比になるようにペブルを積層する。リチウム化合物
の含有率は第1の発明について述べたとおりペブルの中
空部分の大きさを変化させたり酸化ケイ素等の混合物質
の混入比を変化させたペブルを用い、もしくはこれと中
実状のペブルあるいは他物質の混入のないリチウム化合
物のペブルを組み合わせることにより容易に調整するこ
とができる。
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of the tritium producing apparatus according to claim 3. In the figure, 3 is a tritium production device for a nuclear fission reactor, 4 is a lithium containment vessel, 5, 6 and 7 are pebble layers composed of a lithium compound, 5 is a pebble layer containing the smallest amount of lithium compound, and 6 is lithium. A pebble layer having a compound content higher than that of the pebble layer 5 and a pebble layer 7 having the highest lithium compound content (including a case of only a lithium compound). For example, when the lithium compound content is 6 Li: 1: 7: 3
The pebble is laminated so that the ratio becomes 0. As for the content rate of the lithium compound, as described in the first invention, the size of the hollow portion of the pebble is changed or the mixing ratio of the mixed substance such as silicon oxide is changed. It can be easily adjusted by combining a pebble of a lithium compound that does not contain other substances.

このように構成したトリチウム生産装置を核融合炉の炉
心部に挿入し、ヘリウムガスをスイープガス供給管8か
ら送出するとヘリウムガスはリチウム格納容器下部から
ペブル層5,6,7内に浸透する。核分裂炉からの中性子は
リチウム格納容器外周方向から内部に入射するが、最外
層のペブル層5はリチウム化合物の含有率が低いため6L
iの原子数が少なく、順次内層6,7に至るに従ってリチウ
ム化合物の含有率が増えて6Liの原子数が増加するよう
に配置されている。このため、トリチウム生成反応は最
外層のみに集中することなく、6,7の内部のペブル層に
おいても平坦化された反応が生起する。発生したトリチ
ウムはヘリウムガス中に拡散し、スイープガス排出管9
を通じて図示しないトリチウム回収装置により回収され
る。各ペブル層内の発熱も各層において平均化され最外
層に集中することがないので冷却水管10により効果的に
除熱が行われ、ペブルの部分的な変質も防止される。
When the tritium production apparatus configured as described above is inserted into the core of a fusion reactor and helium gas is sent out from the sweep gas supply pipe 8, the helium gas permeates into the pebble layers 5, 6, 7 from the lower part of the lithium storage container. Neutrons from the nuclear fission reactor enter the lithium containment vessel from the outer peripheral direction, but the outermost pebble layer 5 has a low lithium compound content of 6 L.
The number of atoms of i is small, and the content of the lithium compound increases in order to reach the inner layers 6 and 7, and the number of atoms of 6 Li increases. Therefore, the tritium formation reaction does not concentrate only in the outermost layer, and a flattened reaction occurs also in the pebble layers inside 6,7. The generated tritium diffuses in the helium gas, and the sweep gas exhaust pipe 9
Through a tritium recovery device (not shown). Since the heat generated in each pebble layer is averaged in each layer and is not concentrated in the outermost layer, heat is effectively removed by the cooling water pipe 10, and partial alteration of the pebble is also prevented.

第4図は特許請求の範囲第3項記載の発明の他の実施例
であり、核融合炉に用いるトリチウム生産用ブランケッ
トの例を示す部分切欠斜視図である。同図31はトリチウ
ム増殖ブランケット、32は外壁、33は中性子増倍・減速
材(Be)、34は冷却水管、35はリチウム化合物の含有量
の最も少ないペブル層、36はリチウム化合物の含有量が
上記ペブル層35よりも多いペブル層、37はリチウム化合
物の含有量が最も多い(リチウム化合物のみからなる場
合を含む)ペブル層である。白矢印は中性子の入射方向
であり、該入射方向の表面側にリチウム化合物含有量の
少ない層が配置され、深部側にリチウム化合物含有量の
多い層が配置されている。
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing another example of the blanket for producing tritium used in the nuclear fusion reactor, which is another embodiment of the invention described in claim 3. FIG. 31 is a tritium breeding blanket, 32 is an outer wall, 33 is a neutron multiplier / moderator (Be), 34 is a cooling water pipe, 35 is a pebble layer with the smallest lithium compound content, and 36 is a lithium compound content. The pebble layer more than the pebble layer 35, 37 is the pebble layer having the highest content of the lithium compound (including the case of only the lithium compound). The white arrow indicates the incident direction of neutrons, the layer having a small lithium compound content is arranged on the surface side in the incident direction, and the layer having a large lithium compound content is arranged on the deep side.

従って前記同様トリチウム生成反応は表面層のペブル層
のみに集中することなくペブル層35,36,37全体に平坦化
され、ペブル層全般にわたり効率的に反応が起きて深部
に無駄を生じることもない。発熱も中性子入射面側に集
中することもないから、冷却水管34により効率的に除熱
が行われ、冷却水管を入射面側に多量に配置する必要も
なく構造上も簡単になる。
Therefore, similar to the above, the tritium generation reaction is flattened over the entire pebble layers 35, 36, 37 without being concentrated only in the pebble layer of the surface layer, and the reaction does not occur efficiently in the entire pebble layer and no waste occurs in the deep portion. . Since the heat generation is not concentrated on the neutron incident surface side, heat is efficiently removed by the cooling water pipe 34, and it is not necessary to arrange a large number of cooling water pipes on the incident surface side, and the structure is simple.

以上の実施例ではペブル層を1層または3層とした例を
示したが、必要に応じて2層としたりより多層にしたり
あるいは異なったリチウム化合物の含有率のペブルを混
合するなどして反応率のより平坦化を図ることもでき
る。
In the above examples, the example in which the pebble layer is one layer or three layers is shown, but the reaction may be performed by forming two layers or more layers, or by mixing pebbles having different lithium compound contents as required. It is also possible to achieve a flatter rate.

[発明の効果] 特許請求の範囲第1項記載の発明によれば、6Liの濃
縮、減損といった特殊な工程を必要とすることなく通常
のリチウム化合物を用いて6Liの原子数を調整したトリ
チウム生成用ペブルを供給することができ、特許請求の
範囲第2項および第3項記載の発明によれば中性子入射
表面近傍でのトリチウム生成反応の集中を効果的に防
ぎ、充填されたリチウム化合物を深部にわたって効率よ
く利用することを可能にし、リチウム化合物の部分的な
変質を防止し、発熱率分布の平坦化をもたらして除熱を
容易にするなど利点は多い。
According to [Effects of the Invention] patented invention in the range first claim of claim, concentration of 6 Li, was adjusted atom number of 6 Li with a conventional lithium compound without requiring any special process such as impairment It is possible to supply a pebble for producing tritium, and according to the inventions of claims 2 and 3, it is possible to effectively prevent concentration of the tritium producing reaction in the vicinity of the neutron incident surface, and to fill the filled lithium compound. Has a number of advantages such as enabling efficient use in deep areas, preventing partial alteration of the lithium compound, providing a flat heat distribution and facilitating heat removal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は(a)〜(d)は特許請求の範囲第1項記載の
発明の実施例のトリチウム生産用ペブルの拡大斜視図、
第2図は特許請求の範囲第2項記載の発明の実施例で核
分裂炉用のトリチウム生産装置の部分切欠斜視図、第3
図は特許請求の範囲第3項記載の発明の実施例で、核分
裂炉用のトリチウム生産装置の部分切欠斜視図、第4図
は特許請求の範囲第3項記載の発明の実施例で核融合炉
用のトリチウム増殖ブランケットの部分切欠斜視図、第
5図は従来の核分裂炉用のトリチウム生産装置の略断面
図、第6図は第5図のトリチウム生産装置の部分切欠斜
視図、第7図は従来の核融合炉によるトリチウム生産装
置を示す略断面図、第8図は第7図のトリチウム増殖ブ
ランケットの部分切欠斜視図である。 1……トリチウム生産用ペブル、2……中空部、3……
トリチウム生産装置、4……リチウム格納容器、5,6,7
……ペブル層、31……トリチウム増殖ブランケット、3
5,36,37……ペブル層。
FIG. 1 (a) to (d) are enlarged perspective views of a tritium-producing pebble according to an embodiment of the invention described in claim 1.
FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of a tritium production apparatus for a nuclear fission reactor in an embodiment of the invention described in claim 2;
The figure is an embodiment of the invention described in claim 3, and is a partially cutaway perspective view of a tritium production device for a nuclear fission reactor. FIG. 4 is an embodiment of the invention described in claim 3. FIG. 5 is a partially cutaway perspective view of a tritium breeding blanket for a nuclear reactor, FIG. 5 is a schematic sectional view of a conventional tritium production apparatus for a nuclear fission reactor, and FIG. 6 is a partially cutaway perspective view of the tritium production apparatus of FIG. Is a schematic cross-sectional view showing a conventional tritium production apparatus using a nuclear fusion reactor, and FIG. 8 is a partially cutaway perspective view of the tritium breeding blanket of FIG. 7. 1 ... Tritium production pebble, 2 ... Hollow part, 3 ...
Tritium production equipment, 4 ... Lithium storage container, 5,6,7
...... Pebble layer, 31 …… Tritium breeding blanket, 3
5,36,37 …… Pebble layer.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】核融合炉に使用するトリチウムを生産する
トリチウム生産用ペブルであって、 固体のリチウム化合物の小成形体であって、小成形体内
部に中空部を形成し、該中空部の割合を変化させること
によって小成形体中に占めるリチウム化合物の含有率を
変化させるペブルと、 酸化ケイ素等からなる混合物とリチウム化合物とを混合
させて小球状に成形し、酸化ケイ素等からなる混合物と
リチウム化合物との混合比率を変えることによってリチ
ウム化合物の含有率を変化させた小球 とによって構成したことを特徴とするトリチウム生産用
ペブル。
1. A tritium-producing pebble for producing tritium for use in a fusion reactor, which is a small molded body of a solid lithium compound, wherein a hollow portion is formed inside the small molded body, and Pebbles that change the content of the lithium compound in the small compact by changing the ratio, and a mixture of silicon oxide and the like and a lithium compound are mixed to form a small sphere, and a mixture of silicon oxide and the like. A pebble for producing tritium, characterized in that the pebble is composed of small spheres in which the content of the lithium compound is changed by changing the mixing ratio with the lithium compound.
【請求項2】核融合炉に使用するトリチウムを生産する
装置であって、 固体のリチウム化合物の小成形体であって、小成形体内
部に中空部を形成し、該中空部の割合を変化させること
によって小成形体中に占めるリチウム化合物の含有率を
変化させるペブルと、 酸化ケイ素等からなる混合物とリチウム化合物とを混合
させて小球状に成形し、酸化ケイ素等からなる混合物と
リチウム化合物との混合比率を変えることによってリチ
ウム化合物の含有率を変化させる小球状ペブル からなるトリチウム生産用ペブルを使用し、 トリチウム生産装置の内部に設けた各ペブル層のうち中
性子入射面側に最も近いペブル層内にリチウム化合物含
有率の最も小さいトリチウム生産用ペブルを充填するこ
とを特徴とするトリチウム生産装置。
2. An apparatus for producing tritium for use in a fusion reactor, which is a small molded body of a solid lithium compound, wherein a hollow portion is formed inside the small molded body, and the ratio of the hollow portion is changed. Pebbles that change the content of the lithium compound in the small compact by mixing the mixture with a lithium compound and a lithium compound and molded into a small spherical shape, and a mixture of the silicon oxide and the lithium compound. Among the pebble layers provided inside the tritium production device, the pebble layer closest to the neutron incident surface side was used, which was a small spherical pebble for changing the lithium compound content by changing the mixing ratio of A tritium production apparatus characterized in that a pebble for producing tritium having the smallest content of a lithium compound is filled therein.
【請求項3】中性子入射面側から離れるに従って各ペブ
ル層内に順次リチウム化合物含有率の大きいトリチウム
生産用ペブルを充填し、中性子入射面から最も遠いペブ
ル層内にリチウム化合物含有率の最も大きいトリチウム
生産用ペブルを充填する特許請求の範囲(2)記載のト
リチウム生産装置。
3. A pebble for producing tritium having a large lithium compound content is sequentially filled in each pebble layer as it moves away from the neutron incidence surface side, and a tritium having a highest lithium compound content content in the pebble layer farthest from the neutron incidence surface. The tritium production apparatus according to claim (2), wherein the production pebble is filled.
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