Reproductores de tritio: síntesis, procesamiento y evaluación de las propiedades en diferentes atmósferas gaseosas
2023
Título | Reproductores de tritio: síntesis, procesamiento y evaluación de las propiedades en diferentes atmósferas gaseosas |
Nombre | RABAGO, Tomas |
Directora | Dra. Fabiana Gennari |
Jurado | Dra. Juana Gervasoni |
Lugar de realización | CAB-CNEA / CONICET |
Código | IT/IM-TS--xx/23 |
Resumen
La obtención de energía eléctrica segura, fiable y sustentable se ha vuelto
imprescindible a la hora de asegurar cubrir la creciente demanda energética. En este
sentido, cobra importancia el desarrollo de la fusión nuclear, y en particular, de los
materiales implicados en la misma. Los materiales reproductores de tritio tienen el
objetivo de producir el tritio necesario para llevar a cabo la reacción de fusión in situ, por
lo que estos deben cumplir estrictas condiciones para ser considerados. En este trabajo se
logró sintetizar con éxito el óxido titanato de litio (Li2TiO3), candidato a ser utilizado
como material reproductor. Además, se logró poner a punto un método de conformado
basado en la reacción de intercambio iónico del alginato de sodio con iones Ca2+. También
se caracterizó tanto el óxido como las pebbles obtenidas mediante DRX, SEM-EDS, TG,
DSC y ensayos de compresión. Por otro lado, se estudió el daño por irradiación de iones
He+ y la estabilidad de las pebbles en flujo de gases reductores mediante espectroscopia
Raman.
Palabras clave: Material reproductor de tritio, Litio, Fusión nuclear, Titanato de litio
imprescindible a la hora de asegurar cubrir la creciente demanda energética. En este
sentido, cobra importancia el desarrollo de la fusión nuclear, y en particular, de los
materiales implicados en la misma. Los materiales reproductores de tritio tienen el
objetivo de producir el tritio necesario para llevar a cabo la reacción de fusión in situ, por
lo que estos deben cumplir estrictas condiciones para ser considerados. En este trabajo se
logró sintetizar con éxito el óxido titanato de litio (Li2TiO3), candidato a ser utilizado
como material reproductor. Además, se logró poner a punto un método de conformado
basado en la reacción de intercambio iónico del alginato de sodio con iones Ca2+. También
se caracterizó tanto el óxido como las pebbles obtenidas mediante DRX, SEM-EDS, TG,
DSC y ensayos de compresión. Por otro lado, se estudió el daño por irradiación de iones
He+ y la estabilidad de las pebbles en flujo de gases reductores mediante espectroscopia
Raman.
Palabras clave: Material reproductor de tritio, Litio, Fusión nuclear, Titanato de litio
Complete Title
Abstract
Obtaining safe, reliable and sustainable electrical energy has become essential to
ensure that the growing energy demand is covered. In this sense, the development of
nuclear fusion, and in particular, of the materials involved in it, becomes important.
Tritium breeding materials are intended to produce the tritium necessary to carry out the
fusion reaction in situ, so they must meet strict conditions to be considered. In this work,
it was possible to successfully synthesize lithium titanate oxide (𝐿𝐿𝑖𝑖2𝑇𝑇𝑇𝑇𝑂𝑂3), a candidate to
be used as breeder material. In addition, it was possible to develop a shaping method
based on the ion exchange reaction of sodium alginate with Ca2+ ions. Both the oxide and
the pebbles obtained were also characterized by XRD, SEM-EDS, TG, DSC and
compression tests. On the other hand, both the damage by irradiation of He+ ions and
the stability of pebbles in flow of reducing gases were studies by means if Raman
spectroscopy.
Keywords: Tritium breeder material, Lithium, Nuclear fusion, Lithium titanate
ensure that the growing energy demand is covered. In this sense, the development of
nuclear fusion, and in particular, of the materials involved in it, becomes important.
Tritium breeding materials are intended to produce the tritium necessary to carry out the
fusion reaction in situ, so they must meet strict conditions to be considered. In this work,
it was possible to successfully synthesize lithium titanate oxide (𝐿𝐿𝑖𝑖2𝑇𝑇𝑇𝑇𝑂𝑂3), a candidate to
be used as breeder material. In addition, it was possible to develop a shaping method
based on the ion exchange reaction of sodium alginate with Ca2+ ions. Both the oxide and
the pebbles obtained were also characterized by XRD, SEM-EDS, TG, DSC and
compression tests. On the other hand, both the damage by irradiation of He+ ions and
the stability of pebbles in flow of reducing gases were studies by means if Raman
spectroscopy.
Keywords: Tritium breeder material, Lithium, Nuclear fusion, Lithium titanate
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