Li4SiO4陶瓷微球堆外释氚行为研究进展.pdf

释放氚气的实验现象，如图4所示，图中载气分别为 1％H2／He和纯He。图中峰值温度出现在 560℃和 720℃附近，表明晶粒表面上的氚可以通过 O—T键的断裂后形成的T离子的再结合反应释放氚气。晶 粒表面氚水和氚气解吸反应存在竞争关系：当样品表面较为干燥时，二种释氚形态均存在(见图2)；吸 水后，氚气释放比例降低甚至减为 0(见图3)。Li4SiO4是吸水能力较强的锂陶瓷增殖剂，存在多个吸附 H20／_0H的位点，根据样品预处理条件 以及存放条件 的不同，表面既有物理吸附水，也有化学吸附水。 研究表 明Li4SiO4存在多个氚水解吸峰。在 5oC／min的升温速率下，氚水解吸峰出现在 410℃以下 。， 一JlⅢ．b∞)／ 2 1 1 低于氚气解吸峰；随着表面吸水量增加，低温下氚水释放比例增加(见图3)。物理吸附水通过H20同位 素交换反应影响释氚温度，化学吸附水通过一0H／_一0T再结合／解吸反应影响释氚行为 ’。 图 2 “干燥”Li4SiO4堆外释氚实验 300 200 100 0 图 3 “吸湿”Li4SiO4堆外释氚实验 当载气中添加H 后，主要通过固气界面的氢同位素交换反应 以及在Li4SiO 表面生成水的反应来影 响氚的释放形态和温度。通过前者可降低氚气释放温度(见图4)，通过后者可在 670℃(5~C／min升温速 率)释放氚水，如图5所示，图中载气分别为 1％H2／He和纯He 。但样 品表面吸附水分后，会大大降低 H2的作用 。对这一 问题的系统研究未见文献报道。 口 563℃ 12 HT／离子再结合／解吸 ●soos(载气：1．1％H2／He) ＼ 譬 0 S007(载气：He1 800 ，流速：50mL／min ／ 升温速率：5~C／min ， l403℃ 8oot．：同位素交换峰A() ， 722℃ 600 吕 — H／T离子再结合 ／解吸 ∞ 400 200 ， 0 0 4000 8000 12000 16000 t／s 图 4 “干燥”Li4SiO4堆外氚气释放 曲线对 比