1998 Fiscal Year Annual Research Report
微生物を固定したハイブリットフィルターを用いたトリチウムガス除去装置の開発
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08558054
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| Research Institution | KYUSHU UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
百島 則幸 九州大学, 理学部, 助教授 (80128107)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松井 清明 九州松下電器, 主任研究員
松岡 信明 (財)九州環境管理協会, 主任研究員
岡井 富雄 九州大学, 工学部, 講師 (50150488)
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| Keywords | トリチウム / シリコンチューブ / 除去装置 / トリチウムガス / 水素細菌 / 微生物酸化 |
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| Research Abstract |
大量のトリチウム(T)が核融合炉では燃料として使用される。安全を確保するためにトリチウム除去システムが必要であるが、本研究は水素ガス酸化能力を持つ水素細菌を用いる全く新しいシステムの開発を目指した。
【実験】
トリチウムガスを含む気相と水素細菌を含む液相をシリコンチューブを介して接触させ、気相中のトリチウムガスを除去する実験を行った。シリコンチューブの面積、厚み、気相の流速が除去速度に与える影響を評価した。除去システムはシリコンチューブの束をアクリルパイプに通し、アクリルパイプに液相を入れ、気相をシリコンチューブ内を通すように作った。面積はチューブの本数で変えることで変化させた。トリチウムガスを含む人工大気(酸素:窒素=2:8)をペリスタルテックポンプでシリコンチューブに循環させた。トリチウムの液相への移行は液相のトリチウム濃度を測定して評価した。
【結果】
シリコン、テフロン、ポリエチレンについて除去速度を検討したところ、シリコンが最も早い除去速度を示した。以後はシリコンチューブについて検討を行った。チューブの本数を多くすると、接触面積が増加し除去速度は大きくなった。速度は面積に比例した。チューブの厚みは除去速度に違いを与えなかった。これは、チューブへのトリチウムガスの溶解が透過を支配しているためと考えられる。すなわち、液相面でトリチウムガスは速やかに微生物により酸化除去されるので、シリコンへのトリチウムガスの溶解量が主因子となっているためである。気相の流速は除去速度を変化させた。流速が遅いと除去速度は低下し、流速が大きくなると除去速度は増加し、飽和する傾向を示した。これは気固界面(気相-シリコン)におけるトリチウムガスの拡散が溶解速度を規定しているためと思われる。流速が速いと乱流層が発達し効率よくトリチウムガスがシリコン面に到達するためと考えられる。
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