Radiochemical reactions between tritium molecule and carbon dioxide

トリチウムと二酸化炭素の放射化学反応

洲 亘; 大平 茂; 鈴木 卓美; 西 正孝

Shu, Wataru; Ohira, Shigeru; Suzuki, Takumi; Nishi, Masataka

核融合炉の燃料処理系において起こり得る線誘起放射化学反応を研究する一環として、T-CO系の放射化学反応について研究した。40kPaのTと同量のCOを混合して室温に保持し、レーザーラマン分光法で反応過程を、また質量分析法で反応生成物を測定した。ガス混合後の30分以内では反応が速く、その後は大変遅くなることを明らかにした。また、T-CO系の放射化学反応の主な生成物は、ガス相ではCO、容器の壁面に付着した凝縮相においてはTOであることを明らかにした。さらに、容器を真空排気した後、250Cまでの加熱により、容器内壁に凝縮していた生成物がCO, CO, T, TOなどに熱分解されることを明らかにした。

As part of a series of studies on radiochemical reactions that may take place in the fuel processing systems of a future D-T fusion machine like the ITER, reactions of tritium molecule (T) and carbon dioxide (CO) were examined by laser Raman spectroscopy and quadrupole mass spectrometry (QMS). Both T and CO decreased rapidly in the first 30 minutes after mixing, and then the reactions between them became much slower. As the predominant products of the reactions, carbon monoxide (CO) and tritiated water (TO) were found in gaseous phase and condensed phase, respectively. However, there existed also some solid products that were thermally decomposed to CO, CO, T, TO, etc. during baking at 150C and 250C.