Sorption and desorption of tritiated water on four kinds of materials for ITER

ITERで用いられる材料表面でのトリチウム水の吸着・脱離挙動

小林 和容; 林 巧; 西 正孝; 大矢 恭久*; 奥野 健二*

Kobayashi, Kazuhiro; Hayashi, Takumi; Nishi, Masataka; Oya, Yasuhisa*; Okuno, Kenji*

ITERで用いられる各種材料は、異常時やメンテナンス時などにおいてトリチウムに曝される可能性がある。それによって、材料はトリチウムにより汚染するが、一般にトリチウム汚染は除染されにくい。そのため、トリチウム除染の方法を確立することを目的として研究を進めている。トリチウムの汚染・除染では、ソーキング効果と呼ばれる現象の影響が非常に重要である。ソーキング効果は、材料表面へのトリチウム水の吸着・脱離が主である。本研究では、代表的な材料としてエポキシ等を取り上げ、それらの材料表面における吸着・脱離現象を評価する実験を行った。トリチウム雰囲気に曝露させた実験では、これらの材料へのトリチウム吸着量が数週間程度で飽和する結果を得た。本報告ではエポキシ等におけるトリチウムの吸着・脱離の現象について、実験結果をもとに速度論的観点から議論する。

In facilities of ITER, various construction materials are possibly exposed by tritium during periodical maintenances and an accident. It is required to establish the effective surface decontamination methods for the above construction materials of ITER. In tritium decontaminating, so-called "soaking" effect is important. This effect is based on sorption of tritiated water on the materials and subsequent desorption from them. In order to obtain and summarize data on the amount of tritium adsorption on the various materials, a series of tritiated water vapor exposure experiments have been carried out as a function of time. The amounts of tritium adsorption on the materials saturated almost within the period from several weeks to 1 month. The adsorption rate of the epoxy was found to be the largest. In the exposure time less than 2 hrs, the adsorption coefficients for the examined materials were found to be in the same order as those reported by F.Ono. It will be also discussed from viewpoint of kinetics for adsorption and desorption.