疎水化した白金規則触媒によるトリチウム酸化性能評価

Tritium oxidation performance of hydrophobic regular Pt catalyst

岩井 保則; 佐藤 克美; 久保 仁志*; 大嶋 優輔*; 野口 宏史*; 谷内 淳一*

Iwai, Yasunori; Sato, Katsumi; Kubo, Hitoshi*; Oshima, Yusuke*; Noguchi, Hiroshi*; Taniuchi, Junichi*

核融合炉のトリチウム燃料安全取扱技術の信頼性を高めるためには、事故時に電源喪失等で触媒を加熱維持することができなくなっても「室温」でトリチウムを確実に酸化(除去)するための触媒の実現が望まれる。トリチウム取扱施設の雰囲気トリチウム除去系のトリチウム酸化反応塔に充填する貴金属触媒には酸化アルミナ白金ペレットに代表される親水性白金触媒が従来使用されており、水蒸気吸着による失活により室温下での性能確保は望めない。原子力機構は田中貴金属工業と共同で室温にてトリチウムを酸化できる性能を有する多様な疎水性白金触媒の開発を進めている。今回作製したハニカム型疎水性白金触媒は疎水性能を効果的に発揮し、幅広い水蒸気濃度において水蒸気濃度に依存しないトリチウム酸化性能を発揮した。室温近傍では表面反応が支配的であり、酸化性能に顕著なトリチウム(水素)濃度依存性が見られた。室温における同じ空間速度にて比較した微量トリチウムの酸化性能は先に開発したペレット型疎水性白金触媒を現時点では下回っており、反応活性の向上が今後の研究課題である。

To enhance the reliability of tritium handling technologies for a fusion reactor, hydrophobic catalysts are strongly required for sufficient tritium oxidation at the room temperature without additional heating, considering the loss of electronic supply accident in the event of a fire. Traditional hydrophilic catalysts have lost its activity at room temperature due to the formation of water layer on the surface of the catalysts. JAEA and TKK have jointly researched and developed some inorganic-based hydrophobic catalysts for tritium oxidation at room temperature. The tritium oxidation performance of newly developed Hydrophobic Regular Pt Catalyst was independent on the moisture concentration in atmosphere. The reaction on the surface was the rate-controlling step at the room temperature. The tritium (hydrogen) concentration affected strongly the overall reaction rate coefficient. Research to improve catalyst activity is the next step for Hydrophobic Regular Pt Catalyst.