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ErT2에서 삼중수소의 기포 형성 및 성장

전문가 제언: ○ 금속에 He의 적은 양이 함유되어도 용해되지 못하고 기포를 형성하여 조사취화 및 보이드스웰링(void swelling)을 일으킨다. 이러한 He의 거동에 대해서는 지난 60여 년 동안 많은 연구가 수행되어 왔는데 연구는 주로 원자로 재료와 삼중수소를 밀폐시키는 핵융합로 제1벽 재료연구에 집중되었지만 근래에는 중성자 발생장치에서 중성자를 발생시키는 표적재료에 대해서도 연구되고 있다.

○ 중성자는 산업계, 의료계 등에서 다양하게 활용될 수 있지만 중성자원을 얻는 방법이 원자로를 제외하고는 별로 없기 때문에 이용이 제한을 받고 있다. 산업 분야나 의료 분야에서의 중성자 이용을 활성화하기 위해서는 중성자의 발생량 또는 에너지를 임의로 제어할 수 있는 중성자발생장치가 필요하므로 이에 관련된 연구가 많이 수행되고 있다.

○ ErT2(Erbium di-Tritide)계는 D+T 반응으로 중성자를 발생시키는 장치에서 중성자를 생성하는 표적재료의 하나로 주목받고 있는데 Er에 함유된 삼중수소는 베타 붕괴를 통해 He으로 핵 변환되어 기포를 형성하므로 기계적 특성 등에 큰 영향을 준다. 이에 따라 중성자발생장치 개발을 위한 연구의 일환으로 ErT2-He계에서 He 기포의 핵 생성과 성장 그리고 He의 유출거동에 관한 많은 연구가 수행되고 있다.

○ 지금 세계는 미래의 대체에너지인 핵융합에너지의 실현을 위한 연구개발에 많은 노력을 집중하고 있다. 우리나라는 국제공동으로 수행되고 있는 국제 핵융합실험로(ITER) 사업의 참여국으로 ITER가 발주한 국제용역과제인 “중준위 금속폐기물 처리기술 개발“을 한국원자력연구원이 수행하고 있는데 여기에는 삼중수소의 확산과 처리에 관한 기술 개발이 포함되어 있다. 그러므로 삼중수소의 베타붕괴로 생성된 He 기포 핵의 생성, 성장, 형태, 분포 및 방출 등의 연구현황을 요약한 이 자료는 국내의 관련 연구에도 큰 도움이 될 것이다.

저자: C.S. Snow, J.F. Browning, G.M. Bond, M.A. Rodriguez, J.A. Knapp
자료유형: 학술정보