Formation, accumulation and annihilation of radiation-induced defects and radiolysis products in advanced two-phase ceramic tritium breeder pebbles

Abstract

Modificētās litija ortosilikāta (Li4SiO4) minilodītes ar litija metatitanāta (Li2TiO3) piedevām ir izvirzītas kā alternatīvs materiāls tritija ģenerēšanai nākotnes kodoltermiskās sintēzes reaktoros. Promocijas darbā pirmo reizi ir analizēta un aprakstīta radiācijas defektu (RD) un radiolīzes produktu (RP) veidošanās, uzkrāšanās un rekombinācija Li4SiO4 minilodītēs ar dažādu Li2TiO3 daudzumu 5 MeV paātrināto elektronu un augstas temperatūras vienlaicīgā iedarbībā. Izpētīta un novērtēta cēlmetālu, minilodīšu diametra, graudu izmēra un hemosorbcijas produktu ietekme uz Li4SiO4 minilodīšu radiolīzi, lai izslēgtu tehnoloģisko faktoru ietekmi uz RD un RP veidošanos un uzkrāšanos apstarošanas laikā. Atslēgas vārdi: Kodolsintēze, Tritija ģenerēšana, Litija ortosilikāts, Litija metatitanāts, Radiācijas defekti, Radiolīzes produkti

Advanced lithium orthosilicate (Li4SiO4) pebbles with additions of lithium metatitanate (Li2TiO3) as a secondary phase are suggested as an alternative candidate for the tritium breeding in future nuclear fusion reactors. In this doctoral thesis, for the first time the formation, accumulation and annihilation of radiation-induced defects (RD) and radiolysis products (RP) in the Li4SiO4 pebbles with various contents of Li2TiO3 are analysed and described under the simultaneous action of 5 MeV accelerated electrons and high temperature. To exclude the effects from technological factors, which could affect the formation and accumulation of RD and RP during irradiation, the influence of the noble metals, the pebble diameter, grain size and the chemisorption products on the radiolysis of the Li4SiO4 pebbles is analysed and evaluated. Key words: Nuclear fusion, Tritium breeding, Lithium orthosilicate, Lithium metatitanate, Radiation-induced defects, Radiolysis products