2008 Fiscal Year Annual Research Report
先進的なハニカム型の触媒、吸着材を用いたトリチウム回収システムの開発と研究
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19360416
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
宗像 健三 Kyushu University, 大学院・総合理工学研究院, 准教授 (70264067)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宇田 達彦 核融合科学研究所, 安全管理センター, 教授 (50280590)
田中 将裕 核融合科学研究所, 安全管理センター, 助教 (00435520)
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| Keywords | 核融合炉 / トリチウム / 安全閉じこめ / ハニカム / 触媒 / 吸着材 / 回収システム / シミュレーション |
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| Research Abstract |
核融合エネルギーの実現に向けて、トリチウムの安全工学技術の発展が今後ますます重要になっている。トリチウムを取り扱う施設では、多重の閉じ込めと除去・回収系の組み合わせにより、被爆や環境への排出を極力抑える方法がとられる。3次閉じこめ系(作業空間)の外壁は、環境へのトリチウム放出に対する最後のバリアであるため、ここに設置されるトリチウム回収システムは迅速かっ確実に、事故時に漏洩したトリチウムを回収するべく構成される必要がある。気体からのトリチウムの除去・回収は、トリチウムを含む水素ガス、メタンなどの炭化水素を酸化してトリチウム水とし、吸着材に吸着捕集する方法が最も信頼性があると考えられている。トリチウムの環境への漏洩を極力抑えるためには、漏洩事故発生後、回収システムによる大風量・高除染処理を迅速に開始し、その処理を部屋のトリチウム濃度が許容濃度以下に減衰するまで維持する必要がある。さらに、回収システムに許容される建屋内の容積に制限があることから、システムの小型化・簡素化、触媒や吸着材の加熱や冷却の効率化、触媒や吸着材の性能劣化が小さい等の面も重要になる。しかし、従来型の粒子状の触媒や吸着材を充填した塔からなる回収システムでは、圧力損失が大きいことから、ガスを流通させるために大きなポンプ能力が要求され、これがシステムの大型化につながる。本研究は、先進的なハニカム型の触媒や吸着材を用いることにより、より小型で信頼性の高いトリチウム回収システムを開発することを目的とする。本年度は、ハニカム型の触媒、吸着材に試作を行い、その基本性能を調べた。この結果、触媒や吸着材として有望なものを見いだすことができた。さらに、同位体効果やガス流当の影響を詳細に調べた。
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