トリチウム水からのトリチウム回収を目的とした触媒還元法の研究

吉田 浩; 竹下 英文; 小西 哲之; 大野 英雄; 倉沢 利昌; 渡辺 斉; 成瀬 雄二

JAERI-M 82-158, 51 Pages, 1982/11

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核融合炉の燃料循環系やブランケット系で生成するトリチウム水を水素の化学形に転換し燃料として回収する方法として触媒還元法に着目し、トリチウム回収プロセスへの適用可能性を実験的に検討した。実験は、工業用途で市販されているCuO-ZnO-CrO触媒を使用して、温度100~350C、水蒸気濃度10~10PPm、一酸化炭素と水蒸気のモル比1~10、空間速度210~210hrの範囲で行った。この実験により操作温度、ガス流量、ガス組成と水蒸気転換率の相関関係が明らかになり、例えば140Cで99.9%以上の転換率を与える還元塔の設計・運転条件が分かった。また、熱力学的解析と実験より、実機の設計にそのまま適用できる触媒反応の速度式、速度定数を求めた。これらより、本法が、金属ウラン法、固体電解質法では難しい低温操作トリチウム回収法として成立する見通しを得た。