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n + Li6 → (T + 2.7 MeV) + (He +2.1 MeV) (3’)

Le particelle T+ ed He+ (= α) perdono la loro energia nel Li2TiO3 facendo un percorso che si può
calcolare. Io l’ho valutato con le formule del mio libro “Nuclear Chemistry” di Friedlander e
Kennedy e risulta che il percorso delle α è quasi 5 µm mentre quello del T+ non supera 0.5 µm,
valori questi che sono analoghi alle dimensioni dei grani del Li-titanato (vedi Figura 9-E-F).
Le particelle α si stabilizzano come molecole di gas He che o restano intrappolate nel reticolo
cristallino o vengono facilmente eliminate in fase gassosa se si fermano in prossimità delle superfici
ai bordi dei grani del materiale
Il risultato di Figura 13-B fa vedere come varia il rilascio del trizio (picco a circa 530°C) e dell’elio
(picco intorno ad 850°C) da questo campione che a partire da 50°C viene sottoposto ad una rampa
di temperatura (10°C/min) fino a 1250°C (=1523 K).

Da questo diagramma di fase Li-Ti-O dei titanati di litio si vede come il nostro m-Li2TiO3 (m =
meta) si comincia a trasforma nella fase cubica (c) se manca un po’ di litio (aumenta il % in TiO2),
cosa che accade e dovrebbe finire con una deplezione di Li6 fino al 20% (Li burn-up). Inoltre i
campioni giapponesi hanno un voluto eccesso di TiO2 del 10 %, un materiale che i nostri ricercatori
hanno analizzato studiato in tutti i modi nei laboratori della Casaccia, quindi nel campione c’è
anche un po’ di fase spinello Li4Ti5O12 che si usa nelle batterie al litio. La traccia rossa di Fig. 13-B
praticamente si azzera a 950°C, valore superiore alla trasformazione m→c. Tutti gli atomi del
titanato si sono mossi per riarrangiare le loro posizioni e tutto l’elio trova il modo di uscire. Il trizio
era già uscito (traccia nera, picco a530°C) perché lo ione T+ chimicamente è molto simile allo ione
dell’idrogeno H+, non è inerte, ma rimane ione T+ o si attacca agli ioni O2- dell’ossido formando
OT-. Questi ioni hanno una certa mobilità che aumenta con la temperatura, e quando arrivano alla
superficie dei grani lambita da un gas inerte (elio) contenente un po’ di vapore acqueo H2O, od un
po’ di idrogeno H2, avviene lo scambio isotopico

oppure H2O(gas) +OT-(superficie) → HTO(gas) + OH-(superficie) ,
H2(gas) + OT-(superficie) → HT(gas) + OH-(superficie)