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

• 研究課題/領域番号: 19360416
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 宗像 健三 秋田大学, 工学資源学部, 教授 (70264067)
• 研究分担者: 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)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円); 2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2008年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2007年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
• キーワード: 核融合 / トリチウム / 触媒 / 吸着 / 安全 / 核融合炉 / 安全閉じこめ / ハニカム / 吸着材 / 回収システム / シミュレーション

研究概要

ハニカム触媒、吸着材の試作をおこない、それらの性能テストを行った。この中から、有望なハニカム触媒と吸着材を選定した。ハニカム触媒については、重水素、トリチウム実験を実施し、同位体効果を定量化した。また、水蒸気が触媒酸化速度に与える影響についても検討を行った。有望な吸着材については、水蒸気の吸着特性を詳細に調べ、吸着平衡ならびに吸着速度の定量化を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Adsorption of Hydrogen Isotopes on Various Adsorbents at Cryogenic Temperature (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Munakata, T. Takeishi, S. Kajii, T. Wajima, Y. Kawamura
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology Vo.56 ページ: 153-157
• [雑誌論文] Tritium Release from Lithium Orthosilicate Pebbles Deposited with Palladium (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Munakata, T. Shinozaki, K. Inoue, S. Kajii, Y. Shinozaki, R Knitter, N. Bekris, T. Fujii, H. Yamana, K. Okuno
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials Vol.386-388 ページ: 1091-1094
• [雑誌論文] Adsorption Capacity of Tritium on Mordenite at Low Temperature (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawamura, Y. Iwai, T. Hayashi, T. Yamanishi, K. Munakata
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology Vol.56 ページ: 168-172
• [雑誌論文] Hydrogen and Methane Oxidation Performances of Hybrid Honeycomb Catalyst for A Tritium Removal System (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, T. Uda, Y. Shinozaki, K. Munakata
  • 雑誌名: Fusion Engineering and Design Vol.84 ページ: 1818-1822
• [雑誌論文] Adsorption of Hydrogen Isotopes on Various Adsorbents at Cryogenic Temperature (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Munakata, et al.
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology 56 ページ: 153-157
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tritium Release from Lithium Orthosilicate Pebbles Deposited with Palladium (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Munakata, et al.
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials Vol.386-388 ページ: 1091-1094
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen and Methane Oxidation Performances of Hybrid Honeycomb Catalyst for A Tritium Removal System (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Tanaka, T.Uda, Y.Shinozaki, K.Munakata
  • 雑誌名: Fusion Engineering and Design Vol.84 ページ: 1818-1822
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tritium Release from Lithium Silicate Pebbles Produced from Lithium Hydroxide (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Munakata, T. Shinozaki, K. Inoue, S. Kajii, Y. Shinozaki, R Knitter, N. Bekris, T. Fujii, H. Yamana, K. Okuno
  • 雑誌名: Fusion Engineering and Design Vol.83 ページ: 1317-1320
• [雑誌論文] Selective Recovery of Radioactive Carbon Dioxide Released from Nuclear Off-gas by Adsorption (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Munakata, A. Koga
  • 雑誌名: Journal of Power and Energy Systems Vol.2 ページ: 178-185
  • NAID: 130000072957
• [雑誌論文] Adsorption of Krypton on Adsorbents at Cryogenic Temperatures (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Munakata, T. Shinozaki, H. Okabe
  • 雑誌名: Journal of Power and Energy Systems Vol.2 ページ: 171-177
  • NAID: 130000072956
• [雑誌論文] Characteristics of Honeycomb Catalysts for Oxidation of Tritiated Hydrogen and Methane Gases (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Uda, M. Tanaka, K. Munakata
  • 雑誌名: Fusion Engineering and Design Vol.83 ページ: 1715-1720
• [雑誌論文] The background levels of atmospheric tritium concentration in the environment at NIFS Toki site of Japan (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Uda, M. Tanaka, T. Sugiyama, T. Yamaguchi, N. Momoshima
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology Vol.54 ページ: 281-284
• [雑誌論文] Experimental study on electrochemical hydrogen pump of SrZrO_3-based oxide (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, Y. Asakura, T. Uda
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology Vol.54 ページ: 479-482
• [雑誌論文] Selective Recovery of Radioactive Carbon Dioxide Released from Nuclear Off-gas by Adsorption (2008)
  • 著者名/発表者名: Munakata K., et al.
  • 雑誌名: Journal of Power and Energy Systems 20 ページ: 178-185
  • NAID: 130000072957
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tritium release from lithium silicate pebbles produced from lithium hydroxide (2008)
  • 著者名/発表者名: Munakata K., et al.
  • 雑誌名: FUSION ENGINEERING AND DESIGN 83 ページ: 1317-1320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental and Simulation Study on Adsorption of Hydrogen Isotopes on MS5A at 77K (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Munakata, S. Beloglazov, N. Bekris, M. Glugla, R. Wagner, E. Fanghanel
  • 雑誌名: Fusion Engineering and Design Vol.82 ページ: 2303-2310
• [雑誌論文] Vacancy Solution Model Formulated by the NRTL Equation for Correlation of Adsorption Eqilibria (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Munakata
  • 雑誌名: Journal of Chemical Engineering of Japan Vol.40 ページ: 398-409
• [雑誌論文] Kinetics of Reaction with Water Vapor and ab initio study of Titanium Beryllide (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Munakata, H. Kawamura, M. Uchida
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials Vol.367-370 ページ: 1057-1062
• [雑誌論文] Experimental and simulation study on adsorption of hydrogen isotopes on MS5A at 77 K (2007)
  • 著者名/発表者名: Munakata K, et. al.
  • 雑誌名: FUSION ENGINEERING AND DESIGN 82 ページ: 2303-2310
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetics of reaction with water vapor and initio study of titanium beryllide (2007)
  • 著者名/発表者名: Munakata K, et. al.
  • 雑誌名: JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS 367 ページ: 1057-1062
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vacancy solution model formulated by the NRTL equation for correlation of adsorption equilibria (2007)
  • 著者名/発表者名: Munakata K
  • 雑誌名: JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN 40 ページ: 398-409
  • NAID: 10020086680
  • 査読あり
• [学会発表] CHEMICAL STABILITY OF TITANIUM BERYLLIDE AS NEUTRON MULTIPLIER AT HIGH TEMPERATURES UNDER WATER VAPOR (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Munakata
  • 学会等名: Asian CORE Winter School Technical Program
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-02-22
• [学会発表] Adsorption Characteristics of Water Vapor on Honeycomb Adsorbent (2009)
  • 著者名/発表者名: Wajima, T., Katekari, K., Munakata, K., Takeishi, T., Hara, K., Wada, K., Inoue, K., Shinozaki, Y., Mochizuki, K., Tanaka, M., Uta, T.
  • 学会等名: 14th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-14)
  • 発表場所: Sapporo, Japan
• [学会発表] Tritium release from ceramic breeder materials deposited with noble metals (2009)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki, K., Munakata, K., Wada, K., Wajima, T., Hara, K., Shinozaki, T., Takeishi, T., Knitter, R., Bekris, N., Fujii, T., Yamana, H., Okuno, K.
  • 学会等名: 14th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-14)
  • 発表場所: Sapporo, Japan
• [学会発表] Oxidation of Hydrogen Isotopes over Honeycomb Catalysts (2009)
  • 著者名/発表者名: Munakata, K., Wajima, T., Hara, K., Wada, K., Shinozaki, Y., Katekari, K., Mochizuki, K., Tanaka, M., Uta, T.
  • 学会等名: 14th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-14)
• [学会発表] Adsorption Characteristics of Water Vapor on Honeycomb Adsorbent (2009)
  • 著者名/発表者名: Wajima, T., Katekari, K., Munakata, K., Takeishi, T., Hara, K., Wada, K., Inoue, K., Shinozaki, Y., Mochizuki, K., Tanaka, M., Uta, T.
  • 学会等名: 9th International Symposium on Fusion Nuclear Technology (ISFNT-9)
• [学会発表] Study of Isotope Exchange Reactions on Ceramic Breeder Materials Deposited with Nobel Metal (2009)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki, K., Munakata, K., Hara, K., Wajima, T., Wada, K., Shinozaki, T., Takeishi, T., Knitter, R., Bekris, N., Fujii, T., Yamana, H., Okuno, K.
  • 学会等名: 9th International Symposium on Fusion Nuclear Technology (ISFNT-9)
• [学会発表] Tritium Release Experiments with CATS and Numerical Simulation (2009)
  • 著者名/発表者名: Munakata, K., Wajima, T., Hara, K., Wada, K., Takeishi, T., Shinozaki, Y., Mochizuki, K., Katekari, K., Kobayashi, K., Iwai, Y., Hayashi, T., Yamanishi, T.
  • 学会等名: 9th International Symposium on Fusion Nuclear Technology (ISFNT-9)
• [学会発表] ハニカム型吸着剤における水分吸着挙動の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宗像 健三
  • 学会等名: 日本原子力学会春の大会
  • 発表場所: 大阪大学吹田キャンパス
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] ハニカム型吸着剤における水分吸着挙動の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宗像 健三, 井上 敬太, 篠崎 洋平, 宇田 達彦, 田中 将裕
  • 学会等名: 日本原子力学会2008年春の年会
  • 発表場所: 大阪大学吹田キャンパス
  • 年月日: 2008-03-27
• [備考] ホームページ等