並列タイトル等TR-1A-6ロケットを利用した液体リチウムの拡散実験とその同位体効果
タイトル（掲載誌）宇宙開発事業団技術報告 = NASDA Technical Memorandum
一般注記液体リチウムの拡散係数を測定し、軽質量であるため観測が期待される同位体効果を検討し、高反応性の物質に対する微小重力下での実験方法の開発研究を行った。長毛管法を用いて自己拡散係数を計測した。BNるつぼを挿入した6個の炉を備えた多目的炉を用いてTR-1Aロケット飛行中の拡散実験を行った。リチウム試料が酸化し、また窒化物の生成するのを防ぐため、実験はアルゴン雰囲気中で行った。液体試料中に空洞または気泡が形成されるのを防ぐため、実験の間タングステンばねを使って試料に微弱な圧力を印加した。高反応性液体リチウムの宇宙実験に関する基本的技術の取得に成功した。液体リチウムの拡散係数は全実験温度におけるデータを使って自己無撞着的に決定した。剛体球模型に基づき理論計算を行った。剛体球径は金属の擬ポテンシャル理論に基づいて決定した。長毛管法を用いて実験的に同位体効果を検出することを試みたが、当実験データの精度が不充分であった。主たる理由は本実験中の保持時間が極めて短かったことにある。求めた拡散係数を微視的な原子および電子の観点から論じた。
The measurement of the diffusion coefficient of liquid lithium was carried out to investigate the isotope effects expected to be found because of its light mass and to develop the experimental method under microgravity for aggressive materials. The self-diffusion coefficient was measured by means of the long capillary method. The diffusion experiments in the flight of TR-1A-6 were performed by the use of the multipurpose furnace equipped with six furnaces into which BN crucibles were inserted. The experiment was carried out under Ar atmosphere to prevent lithium samples from oxidation and nitride formation. And the slight pressure was applied to the sample by tungsten spring throughout the course of experiment to prevent the formation of cavity or void in liquid sample. The fundamental technique for space experiments of highly reactive liquid lithium was successfully acquired. The diffusion coefficient of liquid lithium was determined self-consistently by using the set of data at all experimental temperatures. The theoretical calculations were carried out based on the hard sphere model. The hard sphere diameter was determined based on the pseudopotential theory of metals. The experimental detection of isotope effects was tried by a long capillary method, however, the accuracy of present experimental data was not sufficient. The main reason is in the very short holding time for the present experiment. The obtained diffusion coefficient was discussed from the microscopic atomic and electronic point of view.
資料番号: AA0029039005
レポート番号: NASDA-TMR-000013E
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連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
提供元機関・データベース宇宙航空研究開発機構 : 宇宙航空研究開発機構リポジトリ