AbstractNitrogen concentration in liquid lithium was controlled by the method of hot trapping. V–Ti alloy and chromium were used as nitrogen gettering materials. Chromium is known to form ternary nitride with lithium. Gettering experiments were conducted at 823 K for 0.8–2.2 Ms. Under high nitrogen concentration in liquid lithium, above 10−2 mass%, nitrogen gettering effect of chromium was found to be larger than that of V–10at.% Ti alloy. Nitrogen gettering by chromium at 823 K reached a limit at about 6.5×10−3 mass% of nitrogen concentration in liquid lithium. Instability of ternary nitride of chromium and lithium below this nitrogen concentration in liquid lithium was considered to be the reason for this limit. The composition of the ternary nitride that was formed in this study was considered to be Li6Cr(III)3N5. In addition, immersion experiments of yttrium with V–10at.% Ti alloy were performed. It was found that nitriding of yttrium in liquid lithium is controlled by nitrogen gettering effect of V–10at.% Ti alloy.
液体リチウム中の窒素濃度は、ホットトラップ法によって制御された。V–10at.% Ti合金およびクロムを窒素ゲッター材料として使用した。クロムはリチウムと三元窒化物を形成することが知られている。ゲッタリング実験は823 Kで0.8～2.2 Msの間実施された。高窒素濃度（10⁻² mass%以上）の液体リチウム中では、クロムの窒素ゲッタリング効果はV–10at.% Ti合金のそれよりも大きいことが見出された。823 Kにおけるクロムによる窒素ゲッタリングは、液体リチウム中の窒素濃度が約6.5×10⁻³ mass%で限界に達した。この液体リチウム中の窒素濃度以下では、クロムとリチウムの三元窒化物が不安定であることが、この限界の理由であると考えられた。本研究で形成された三元窒化物の組成はLi₆Cr(III)₃N₅であると考えられた。さらに、V–10at.% Ti合金を用いたイットリウムの浸漬実験が実施された。液体リチウム中でのイットリウムの窒化は、V–10at.% Ti合金の窒素ゲッタリング効果によって制御されることが見出された。