| 研究課題/領域番号 |
11558057
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
核融合学
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
百島 則幸 熊本大学, 理学部, 教授 (80128107)
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| 研究分担者 |
林 巧 日本原子力研究所, 核融合工学部, 副主任研究員
山西 敏彦 日本原子力研究所, 核融合工学部, 副主任研究員
岡井 富雄 九州大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50150488)
古本 五郎 旭化成工業株式会社, 研究開発本部, 副参事
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2001年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2000年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
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| キーワード | 水素 / 同位体分析 / 低温分離 / クライオポンプ / トリチウム / 核融合 / 大気 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、大気中水素に含まれるトリチウムの化学形を明らかにし、その化学形から発生源を推定することである。大気中の可能なトリチウム化学形はHT、DT、T_2である。核融合炉施設の環境トリチウムモニタリングでは、周辺大気中水素の化学形別測定が核融合施設の環境影響を評価するキーポイントになる。そのためには、一般大気中の水素について分析を行い、既存の核施設の寄与を明らかにしておくことが求められる。
水素中のトリチウム化学形を変えることなく大気中の水素を濃縮する装置を作製した。3台のクライオポンプを備えており、窒素や酸素の高沸点成分を固化して除去する。0.4L/min.で大気を導入して処理することができ、1000Lの大気から高沸点成分を凝縮させて除去し、水素を濃縮することができた。ネオンは2台目のクライオポンプで分離する予定であったが、ネオンの凝固点まで冷やすことが出来なかったため、液体窒素温度のモレキュラーシープを用いる分離法を検討した。そしてネオンは完全に水素から分離できることを確認した。しかし、大気処理限界は1000L程度であったため、トリチウム同位体組成分析を行うために必要な量のトリチウムを濃縮するには、水素回収部分に回収した試料を一旦、別の回収系に回収して保存しておく必要がある。
一方、ガスクロ法による水素同位体分離に関しては、活性アルミナに酸化鉄をコーティングして作製したカラムを液体窒素温度にすることで、安定水素同位体(H_2、HD、D_2)に関しては完全に分離することができた。トリチウム同位体(HT、DT、T_2)に関しては、安定水素同位体に対する分離係数(保持時間比)から、完全に分離することが可能であると予想される。また、分離の際に問題となるカラム内での同位体交換反応も起こっておらず、トリチウム同位体組成分析に影響を与えないことが確認された。
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