室温酸化反応塔の実現に向け新規開発した疎水性白金触媒のトリチウム酸化性能評価

Tritium oxidation performance of hydrophobic Pt-catalyst developed for room temperature recombiner

岩井 保則; 佐藤 克美; 山西 敏彦; 谷内 淳一*; 野口 宏史*; 久保 仁志*; 原田 伸夫*; 大嶋 優輔*

Iwai, Yasunori; Sato, Katsumi; Yamanishi, Toshihiko; Taniuchi, Junichi*; Noguchi, Hiroshi*; Kubo, Hitoshi*; Harada, Nobuo*; Oshima, Yusuke*

異常事象を想定した場合において室温においてトリチウムを十分酸化できる性能を有する触媒の実現が核融合安全性の向上に大きく寄与すると考える。原子力機構は田中貴金属工業と共同で無機ベースのトリチウム室温酸化用疎水性白金触媒H1Pを新たに開発した。開発したH1P触媒は既存アルミナ白金ペレットと比較して室温にて顕著に高い反応性能を有することがわかった。293Kにおける総括反応速度係数は空間速度に比例した。温度依存性については特に293-313Kの温度領域において、顕著な温度依存性を示した。水素添加により評価した総括反応速度係数の濃度依存性は293Kにおいて乾燥条件において水素濃度の0.33乗、水蒸気添加条件において0.44乗に比例した。

The inorganic-based hydrophobic Pt-catalyst named H1P has been developed especially for efficient oxidation of a tracer level of tritium at room temperature even in the presence of saturated water vapor. Overall reaction rate constant of tritium oxidation on a H1P catalyst in a flow-through system were determined as a function of space velocity, hydrogen concentration in carrier, temperature of catalyst, water vapor concentration in carrier. The overall reaction rate constant for H1P catalyst at room temperature was considerably larger than that for traditionally applied Pt-alumina catalyst. The overall reaction rate constant at room temperature was dependent on the space velocity and hydrogen concentration in carrier. The overall reaction rate constant under the dry and wet conditions was proportional to hydrogen concentration in carrier to the power 0.33 and 0.44, respectively.