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Performance of various hydrophobic coatings to reduce HTO contamination

トリチウム水汚染を低減する種々な疎水性コーティングの性能評価

岩井 保則; 小林 和容; 山西 敏彦

Iwai, Yasunori; Kobayashi, Kazuhiro; Yamanishi, Toshihiko

トリチウム閉じ込めは核融合炉の安全確保の根幹である。したがって、建家に使用されるコンクリートやエポキシ材上へのトリチウム水汚染はできる限り低減する必要がある。本報告では、シリカ無機撥水剤,アクリルコーティング剤,撥水性フッ素塗料,トリメチルメトキシシラン剤,金属薄膜といった疎水性コーティングの性能を評価した。これらコーティングを施したコンクリートサンプルやエポキシサンプルを1-60週間、740-1110Bq/cm$$^{3}$$のトリチウム水濃度に維持された室温環境下でバクロした。その後、取り出したサンプルを純水に浸漬し、溶出トリチウム水量を測定した。1週間といった短時間バクロでは特に疎水性コーティングが有効に機能し、材料中へのトリチウム水収着量が減少した。一例として単位重量あたりのトリチウム水収着量をコーティングを施していないコンクリート試料と比較した場合、シリカ無機撥水剤で66.8%,撥水性フッ素塗料で56.0%,トリメチルメトキシシラン剤で54.2%にまで減少した。コーティングの効果は長時間のHTOバクロでは徐々に低減する傾向が見られた。

The concept of tritium containment and confinement is the root of fusion safety. Hence, HTO contamination on concretes and epoxy paint should be reduced as low as possible. Several kinds of hydrophobic coatings, a commercial silicic paint, a commercial acrylic paint, a commercial fluoric paint, methoxytrimethylsilane paint or metallic stick-sheets, were tested on concrete and epoxy samples. These samples were exposed to 740-1110Bq/cm$$^{3}$$ of HTO vapor at room temperature for a given period from 1 to 60 weeks. Static leaching tests were carried out for every HTO absorbed sample in distilled water, and the amount of leached HTO was evaluated. The hydrophobic barriers were effective to reduce HTO penetration into concrete. After exposure to HTO for 1 week, the HTO amount penetrated into concrete was reduced to 54.2% of non-paint sample for methoxytrimethylsilane paint, 56.0% for a commercial fluoric paint, 66.8% for a commercial silicic paint, respectively. Effectiveness of these hydrophobic barriers became less as the samples were exposed to HTO for a longer period.

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パーセンタイル:18.37

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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