AbstractModel experiments for tritium behavior in lithium orthosilicate (Li4SiO4) and Al-doped lithium orthosilicate (Li3.7Al0.1SiO4) were carried out by “in situ” ionic conductivity measurements using 120 MeV oxygen-ion and 60 MeV lithium-ion irradiation. On the assumption that the tritium migration behavior is closely related to the ionic conductivity reflecting the lithium-ion diffusion, it is considered from experimental results on the conductivity that irradiation effects on tritium diffusivity in Li4SiO4 and Li3.7Al0.1SiO4 can be proposed to be as follows. The tritium diffusivity in the post-irradiation condition for Li4SiO4 increases with the fluence in the temperature range 413 to 673 K. For Li3.7Al0.1SiO4, the tritium diffusivity in the post-irradiation condition increases with the fluence in the temperature range 373 to 413 K, while the diffusivity hardly changes with the fluence in the temperature range 443 to 503 K. Furthermore, there is a possibility of enhancement of tritium diffusion under irradiation for both Li4SiO4 and Li3.7Al0.1SiO4, and the tritium diffusivity of Li3.7Al0.1SiO4 is higher than that of Li4SiO4 under irradiation as well as before irradiation.
リチウムオルソケイ酸塩（Li4SiO4）およびAlドープリチウムオルソケイ酸塩（Li3.7Al0.1SiO4）におけるトリチウム挙動のモデル実験を、120 MeV酸素イオンおよび60 MeVリチウムイオン照射を用いた「その場」イオン伝導度測定により実施した。トリチウム移行挙動がリチウムイオン拡散を反映するイオン伝導度と密接に関連するという仮定に基づき、実験結果から、照射がLi4SiO4およびLi3.7Al0.1SiO4中のトリチウム拡散係数に及ぼす影響は以下のように提案できる。照射後条件におけるLi4SiO4中のトリチウム拡散係数は、413 Kから673 Kの温度範囲でフルエンスとともに増加する。Li3.7Al0.1SiO4については、照射後条件におけるトリチウム拡散係数は373 Kから413 Kの温度範囲でフルエンスとともに増加する一方、443 Kから503 Kの温度範囲では拡散係数はフルエンスによってほとんど変化しない。さらに、Li4SiO4およびLi3.7Al0.1SiO4の両方において、照射下でのトリチウム拡散が促進される可能性があり、照射下でのLi3.7Al0.1SiO4のトリチウム拡散係数は、照射前と同様にLi4SiO4のそれよりも高い。