HTO contamination on polymeric materials

高分子材料のトリチウム水汚染

岩井 保則; 小林 和容; 山西 敏彦

Iwai, Yasunori; Kobayashi, Kazuhiro; Yamanishi, Toshihiko

固体高分子型トリチウム水電解システムで使用されるガスケット,電気絶縁材,グローブ,ケーシングパネル等の高分子材料のトリチウム水収着挙動を精査した。トリチウム水収着については740-1110Bq/cmのトリチウム水蒸気に最大70週間曝した場合と、トリチウム水に接液する高分子は70000Bq/cmのトリチウム水に最大52週間浸漬させた場合を検証した。水蒸気雰囲気に曝した場合、トリチウム水収着量は4-5か月で平衡に達し、それ以降はバクロ時間による収着量の変化はほとんど見られなかった。高濃度トリチウム水への浸漬では高分子内部へのトリチウム水の浸透により、浸漬時間とともにトリチウム水収着量の増加が見られた。放射線劣化した非弗素形のブチルゴム及び全弗素形のカルレッツゴムは未照射と比較してトリチウム水収着量の大幅な増加が見られたのに対し、ゴム内の水素フッ素比を調整したバイトンゴムは放射線劣化によるトリチウム水収着量の増加を抑制できることを見いだした。

We have tested a number of polymeric materials used as gasket, insulator, glove and casing panel in the solid-polymer-electrolyte (SPE) tritiated water electrolyzer to evaluate the contamination by tritiated water and the change in contamination by irradiation. HTO contamination on polymeric materials both being exposed to 740-1110 Bq/cm of HTO vapor with a 1kPa of HO pressure and being immersed in 70000 Bq/cm of HTO water was considered in the test. The exposed time affected negligibly the total amount of leached HTO from the rubber samples exposed to HTO vapor. The immersed time in contrast affected strongly the total amount of leached HTO from the rubber samples. The total amount of leached HTO from radiation-crosslinkable butyl rubber and radiation-degradable perfluoro Karlez rubber immersed in HTO was considerably increased as the integrated dose was increased. However, we found that the total amount of leached HTO from the irradiated rubber can maintain the similar amount from unirradiated by setting the hydrogen/fluoride ratio of the polymeric component to the suitable number.