Assessment of amount and concentration of tritium in HTTR-IS system based on tritium behavior during high-temperature continuous operation of HTTR

HTTR高温連続運転中のトリチウム移行挙動に基づくHTTR-ISシステムのトリチウム濃度及び量の評価

Dipu, A. L.; 大橋 弘史 ; 濱本 真平  ; 佐藤 博之  ; 西原 哲夫 

Dipu, A. L.; Ohashi, Hirofumi; Hamamoto, Shimpei; Sato, Hiroyuki; Nishihara, Tetsuo

高温ガス炉水素製造システムにおけるトリチウム移行挙動評価に資するため、HTTRの50日間の高温連続運転において、世界で初めてとなる運転中の2次ヘリウム冷却設備中のトリチウム濃度計測を含む、HTTRのトリチウム濃度計測を行った。1次冷却設備のトリチウム濃度は起動後に上昇し、原子炉出力60%において最高値1.610ベクレル/cmの(STP)に達した。その後、運転時間を通してわずかに減少した。この現象は黒鉛への化学吸着によると想定された。2次ヘリウム冷却設備中のトリチウム濃度は1次冷却設備の濃度よりわずかに低い値を示した。出力上昇過程での2次ヘリウム冷却設備は.710ベクレル/cmであった。その後、トリチウム濃度は徐々に減少し、運転終了時には2.210ベクレル/cmとなった。HTTR-ISシステムの2次ヘリウム冷却設備中のトリチウム濃度及び評価を行った結果、これらの値は制限値を満足することから、水素製造施設は原子炉施設の安全機能から除外できることを明らかにした。

The tritium concentration in the high temperature engineering test reactor (HTTR) was measured during the high temperature continuous operation for 50 days. The tritium concentration in the primary helium gas increased after startup and reached a maximum value. It then decreased slightly over the course during the normal operation phase. Decrease of concentration of tritium in primary helium gas during the normal operation phase could be attributed to the effect of tritium chemisorption on graphite. The tritium concentration in the secondary helium gas showed a peak value during the power ramp up phase. Afterwards, it decreased gradually at the end of normal power operation. It was assessed that the concentration and total quantity of tritium in the secondary helium cooling system for the HTTR-Iodine Sulfur (IS) system can be maintained below the regulatory limits, which means the hydrogen production plant can be exempt from the safety function of the nuclear facility.