Adsorption capacity of tritium on mordenite at low temperature

低温におけるモルデナイトのトリチウム吸着容量

河村 繕範; 岩井 保則; 林 巧; 山西 敏彦; 宗像 健三*

Kawamura, Yoshinori; Iwai, Yasunori; Hayashi, Takumi; Yamanishi, Toshihiko; Munakata, Kenzo*

合成ゼオライトは水素同位体分析用低温ガスクロマトグラフのカラム充填材候補である。モルデナイトはゼオライトの一種で、モルデナイトの分離カラムは200K付近で水素同位体を分離できると報告された。そこで筆者らはモルデナイトにおけるH及びDの吸着容量を調べ、平衡吸着量が2つのラングミュア式の和で表現できること、及びHD, HT, DT, Tの吸着量の予測値を報告している。今回、77K及び87KでのモルデナイトにおけるTの平衡吸着量を定容法で求め、予測値と比較した。実測値は予測値とほぼ一致するが、77Kの低圧側ではTの吸着量が予想を下回った。Tは実験ごとに金属ベッドから供給し実験後に金属ベッドに回収する。このとき、崩壊ヘリウムも放出されるが、崩壊ヘリウムは金属ベッドに再吸蔵されないので最終的には廃棄する。したがって、吸蔵放出を繰返すと試料ガス中の崩壊ヘリウムは減少していくことになる。77Kのデータは87Kのデータより先に取得したため、崩壊ヘリウムの影響が出た可能性がある。

Synthesis zeolite is the candidate material of the separation column of the gas chromatograph for the hydrogen isotope analysis. Mordenite (MOR) is one of the zeolite, and has been reported that the MOR column can separate hydrogen isotope at about 200 K. So, the present authors have investigated the adsorption capacities of H and D on MOR at various temperatures, and have predicted the adsorption isotherms of HD, HT, DT and T. In this work, the adsorption capacities of tritium on MOR at 77 K and 87 K were investigated, and they were compared with the predicted isotherms. The observed isotherm at 87 K agreed with the predicted isotherm fairly well. However, at 77 K, the adsorption capacity at low presser region was smaller than the isotherm of D.