Litija ortosilikāta nanopulveru un minilodīšu radiolīze

Abstract

Litija ortosilikāts ir viens no perspektīvākajiem materiāliem tritija atražošanai blanketa zonā nākamās paaudzes kodolsintēzes reaktoros (ITER, DEMO u.c.). Darbā mērķis ir noteikt radiācijas stabilitāti, pamatojoties uz struktūras, sastāva izmaiņu, radiācijas defektu un radiolīzes produktu veidošanos 3 veidu Li4SiO4 minilodītēm, kas ir ražotas ar kausējuma izsmidzināšanas metodi, un 2 veidu plazmā sintezētiem nanopulveriem. Litija ortosilikata paraugus apstaro ar paātrinātajiem 5 MeV elektroniem istabas un paaugstinātā temperatūrā gaisa un argona atmosfērā. Jonizējošā starojuma iedarbībā minilodītēs un nanopuveros veidojas un uzkrājas lokalizēto elektronu (F+, F), elektronu (E’–SiO33-) un cauruma (HC2–SiO43-) centri. Minilodīšu paraugos augsto absorbēto dozu iedarbībā rodas radiolīzes produkti – Lin, O2, Li2CO3 un Li2SiO3.

Lithium orthosilicate has been selected as one of the possible breeder materials as tritium producing lithium ceramics in blanket zone of future nuclear fusion reactors (ITER, DEMO etc. In paper radiation stability, in the basis of structure and compositions changes, radiation defects and radiolysis products formation, of 3 types of Li4SiO4 pebbles and 2 types of nanopowders were investigated. The samples were irradiated with accelerated 5 MeV electrons at room and high temperature in air and argon atmosphere. In the influence of ionization radiation in pebbles and nanopowders electron (E’ – SiO33-), hole (HC2 – SiO43-) and stable electron (F+) centers form and accumulate. Radiolysis products – Lin, O2, Li2CO3 and Li2SiO3 – form in pebbles as a result of radiolysis.