注氘能量对Li_4SiO_4陶瓷热解吸行为的影响

采用离子注入方式对Li_4SiO_4陶瓷进行了25,35,45,55 ke V四种不同能量的氘离子辐照,利用高温热解吸系统模拟研究了其中的氘释放行为。实验结果表明,D+辐照Li_4SiO_4陶瓷离子投影射程深度随注入能量的增大呈线性增加趋势,引入的平均离位损伤程度呈减小趋势;不同注氘能量Li_4SiO_4样品的高温热解吸谱中,分子氘的热解吸过程主要分布在低温区域(300~550℃)及高温区域(550~750℃),氘化水释放温度集中在高温区域600~780℃;D2O为主要释放形式;注氘样品表面存在密度不均匀的类圆形泡状、坑状缺陷、孔洞状结构;热解吸后样品表面发生了重构。

D^+注入对Li_4SiO_4表面形貌影响的研究

国际热核聚变堆采用氚增殖剂与中子反应产生氚,其中氚增殖剂的释放行为和辐照性能是聚变堆设计研究的重要内容,中国独立发展的氦冷固态球床实验包层初步采用硅酸锂作为氚增殖剂。本文采用氢的同位素氘模拟研究氚在增殖剂中的释放行为和辐照性能,通过离子注入方式对硅酸锂陶瓷进行了不同剂量的氘离子辐照,研究了D离子注入对硅酸锂表面形貌的影响,同时采用高温热解析技术研究了D在硅酸锂中的释放行为。结果表明:D离子注入在表面形成了微米级气泡带、纳米级微孔、无规则裂缝。在加热过程中D主要以HD、D_2、HDO、D_2O形态释放。