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2008 Fiscal Year Annual Research Report

トリチウムの閉じ込めに関わる高濃度トリチウム水及び有機物の化学的現象の解明

Planned Research

Project AreaTritium Science and Technology for Fusion Reactor
Project/Area Number 19055009
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

山西 敏彦  Japan Atomic Energy Agency, 核融合研究開発部門, 研究主席 (30354616)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 林 巧  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究主幹 (70354678)
岩井 保則  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究副主幹 (70354610)
原 正憲  富山大学, 水素同位体科学研究センター, 准教授 (00334714)
杉山 貴彦  名古屋大学, 工学部, 准教授 (90353440)
奥野 健二  静岡大学, 理学部, 教授 (80293596)
Keywordsトリチウム水 / 化学反応 / 閉じ込め / 透過漏洩 / 同位体分離 / 有機トリチウム
Research Abstract

原子力機構においては、吸着法トリチウム水処理システムの開発の一環として、ゼオライト吸着剤のシリカアルミナ比の変化による同位体分離性能及び脱水性能の変化についてデータ取得をした。また、化学交換法水処理システムで用いられる高分子電解膜の放射線照射による耐久性データを取得した。高濃度トリチウム水中における金属の腐食挙動の研究に関しては、電気化学測定装置を整備し、4500Bq/ccまでのトリチウム濃度では、腐食電位、腐食電流密度等の腐食速度を予測する値に違いがないことを観測した。
名古屋大学においては、内径5.5cm,充填長1.5mの化学交換塔を用いて行った軽水素-トリチウムの水同位体分離データを取得し、また、「通り抜け段モデル」による解析により、流下水のチャンネリングの効果が分離性能に影響することを示した。さらに、化学交換塔で重要な、水-水素反応のための白金触媒の性能を測定し、触媒の表面積率および平均滞留時間による反応効率の予測式を導出した。
富山大学においては、実験に使用する4.1MBq/ccのトリチウム水を調製するとともに、ポリプロピレン膜(膜厚6μm)中の水蒸気の透過挙動(室温)測定を開始した。
静岡大学においては、水素同位体滞留量に及ぼす金属酸化膜形成温度について検討し、形成温度が高くなるに従って滞留量が増加すること、酸化膜としてFe_2O_3とFeOが形成しており、この化学状態が滞留挙動に大きく影響していることを示した。

  • Research Products

    (39 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (17 results) (of which Peer Reviewed: 17 results) Presentation (20 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Thermal stability of ion-exchange Nafion N117CS membranes2009

    • Author(s)
      Y. Iwai, T. Yamaniahi
    • Journal Title

      Polymer Degradation and stability 94

      Pages: 679-687

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 小特集:トリチウムの挙動を知る 7.極低濃度および高濃度トリチウム量を知る2009

    • Author(s)
      百島 則幸, 林 巧
    • Journal Title

      J. Plasma Fusion Res. 85

      Pages: 36-43

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Radiation Durability of Polymeric Materials in Solid Polymer Electrolyzer for Fusion Tritium Plant2009

    • Author(s)
      Yasunori Iwai, AkiMro Hiroki, Toshihiko Yamanishi, Masao Tamada
    • Journal Title

      JAEA-Data/Code 2008-027 27

      Pages: 1-69

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] F82H鋼のトリチウム透過挙動-トリチウム水蒸気の増殖材パージガスから冷却材への透過-2009

    • Author(s)
      小柳津 誠, 林 巧, 山西 敏彦
    • Journal Title

      JAEA-Research 2008-123 123

      Pages: 1-25

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of the gas-liquid ratio on the optimum catalyst quantity for the CECE process with a homogeneously packed LPCE column2008

    • Author(s)
      T. Sugiyama, A. Ushida, I. Yamamoto
    • Journal Title

      Fusion Engineering and Design 83

      Pages: 1447-1450

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of an improved LPCE column for the TLK facility with the help of the channeling stage model2008

    • Author(s)
      T. Sugiyama, M. Tanaka, K. Munakata, Y. Asakura, T. Uda, I. Yamamoto, I. Cristescu, L. Doerr
    • Journal Title

      Fusion Engineering and Design 83

      Pages: 1442-1446

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of framework silica-to-alttmina ratio on the tritiated water adsorption and desorption characteristics of NaX and NaY Zeolites2008

    • Author(s)
      Y. Iwai, T. Yamanishi
    • Journal Title

      J. Nucl. Sci. Technol. 45

      Pages: 532-540

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Radiation deterioration in mechanical properities and ion exchange capacity of Nafion N117 swelling in water2008

    • Author(s)
      Y. Iwai, A. Hiroki, M. Tamada, T. Yamanishi
    • Journal Title

      J. Membrane Sci. 322

      Pages: 249-255

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observation of tritium distribution in iron oxide with tritium micro autoradiography2008

    • Author(s)
      K. Isobe, H. Nakamura, T. Hayashi, K. Kobayashi, T. Yamanishi, K. Okuno
    • Journal Title

      Fusion Sci. Tech. 54

      Pages: 533-536

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic behavior of chemical exchange column in a water detritiation system for a fusion reactor2008

    • Author(s)
      T. Yamanishi, Y. Iwai
    • Journal Title

      Fusion Sci. Tech. 54

      Pages: 454-457

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of cation on HTO/H2O separation and dehydration characteristics of Ytype zeolite adsorbent2008

    • Author(s)
      Y. Iwai, M. Uzawa, T. Yamanishi
    • Journal Title

      Fusion Sci. Tech. 54

      Pages: 462-465

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solid-polymer-electrolyte tritiated water electrolyzer for water detritiation system2008

    • Author(s)
      Y. Iwai, T. Yamanishi, A. Hiroki, T. Yagi, M. Tamada
    • Journal Title

      Fusion Sci. Tech. 54

      Pages: 458-461

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tritium safety study using caisson assembly (CATS) at TPL/JAEA2008

    • Author(s)
      T. Hayasbi, K. Kobayashi, Y. Iwai, K. Isobe, H. Nakamura, Y. Kawamura, W. M. Shu, T. Suzuki, M. Yamada
    • Journal Title

      Fusion Sci. Tech. 54

      Pages: 319-324

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental durability studies of electrolysis cell materials for a water detritiation system2008

    • Author(s)
      Y. Iwai, A. Hiroki, T. Yagi, M. Tamada, T. Yamanishi
    • Journal Title

      Fusion Eng. Design 83

      Pages: 1410-1413

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Surface modification and deuterium retention in tungsten and molybdenum exposed to low-energy, high flux deuterium plasmas2008

    • Author(s)
      V. Kh. Alimov, W. M. Shu, J. Roth, D. A. Komarov, S. Lindig, K. Isobe, H. Nakamura, T. Yamanishi
    • Journal Title

      Advanced Materials Research 59

      Pages: 42-45

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Safe handling experience of a tritium, storage bed2008

    • Author(s)
      T. Hayashi, T. Suzuki, M. Yamada, W. Shu, T. Yamanichi
    • Journal Title

      Fusion Eng. Design 83

      Pages: 1429-1432

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temperature dependence of blistering and deuterium retention in tungsten exposed to high-flux and low-energy deuterium plasma2008

    • Author(s)
      W. M. Shu, K Isobe, T. Yamanisii
    • Journal Title

      Fusion Eng. Design 83

      Pages: 1044-1048

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] トリチウム除去用水蒸気膜分離装置内の物質移動シミュレーション2009

    • Author(s)
      宮原 直哉, 杉山 貴彦, 山本 一良
    • Organizer
      日本原子力学会2009年春の年会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京)
    • Year and Date
      20090323-25
  • [Presentation] 高純度トリチウムを用いた金属-水界面における水素同位体移行に関する研究(III)2009

    • Author(s)
      林 巧, 中村 博文, 磯部 兼嗣, 小林 和容, 山西 敏彦, 大矢 恭久, 奥野 健二
    • Organizer
      日本原子力学会2009年春の年会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京)
    • Year and Date
      20090323-25
  • [Presentation] 水分解反応におけるセリア添加電極の効果2009

    • Author(s)
      磯部 兼嗣, 山西 敏彦
    • Organizer
      日本原子力学会2009年春の年会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京)
    • Year and Date
      20090323-25
  • [Presentation] ステンレス酸化膜におけるトリチウム補足過程の解明2009

    • Author(s)
      小林 貢, 鈴木 祥子, 古河 朗, 稲垣 祐治, 大矢 恭久, 林 巧, 奥野 健二
    • Organizer
      日本原子力学会2009年春の年会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京)
    • Year and Date
      20090323-25
  • [Presentation] 酸化被膜形成温度依存性2009

    • Author(s)
      横地 弘章, 鈴木 英治, 杉山 貴彦, 山本 一良
    • Organizer
      第7回同位体科学会
    • Place of Presentation
      サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社(横浜)
    • Year and Date
      2009-03-06
  • [Presentation] 全還流型水-水素化学交換塔の分離性能解析2009

    • Author(s)
      鈴木 英治, 杉山 貴彦, 山本 一良
    • Organizer
      第7回同位体科学会
    • Place of Presentation
      サーモフィツシャーサイエンティフィック株式会社(横浜)
    • Year and Date
      2009-03-06
  • [Presentation] 低温PSA法水素同位体分離プロセスの開発-連続運転による濃縮分離回収の実証-2009

    • Author(s)
      古藤 健司, 高嶋 昇治, 柘植 貴文, 田中 将裕, 朝倉 大和, 杉山 貴彦
    • Organizer
      第7回同位体科学会
    • Place of Presentation
      サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社(横浜)
    • Year and Date
      2009-03-06
  • [Presentation] Performance Tests on Tritium Separation by LPCE Column with TLK Facility2008

    • Author(s)
      Takahiko Sugiyama, Masahiro Tanaka, Yamato Asakura, TatsuMko Uda, Ichiro Yamamoto, Ion Cristescu, Lothar Dorr
    • Organizer
      18^<th> TOFE 2008
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ(米国)
    • Year and Date
      20080928-1002
  • [Presentation] Function of Water Molecule for Tritium Behavior on the Water-Metal Boundary2008

    • Author(s)
      Takumi Hayashi, Hirofumi Nakamura, Kanetsugu Isobe, Kazuhiro Kobayashi, Makoto Oyaizu, Toshibiko Yamanishi, Hirotada Ishikawa, Yasuhisa Oya, Kenji Okuno
    • Organizer
      18^<th> TOFE 2008
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ(米国)
    • Year and Date
      20080928-1002
  • [Presentation] TEMPERATURE DEPENDENCE OF OXIDE LAYER FORMATION ON HYDROGEN ISOTOPE RETENTION IN TYPE 316 STAINLESS STEEL2008

    • Author(s)
      Kenji Okuno, Sachiko Suzuki, Hirotada Ishikawa, Takumi Hayashi, Toshihiko Yamanishi, Yasuhisa Oya
    • Organizer
      18^<th> TOFE 2008
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ(米国)
    • Year and Date
      20080928-1002
  • [Presentation] Equilibrium Distribution Coefficient of Tritiated Water Adsorbed on Faujasite-Type Zeolite2008

    • Author(s)
      Yasunori Iwai, Takumi Hayashi, Toshihiko Yamanishi
    • Organizer
      18^<th> TOFE 2008
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ(米国)
    • Year and Date
      20080928-1002
  • [Presentation] Radiation-Induced Degradation in Ion Exchange Resins for Water Detritiation System2008

    • Author(s)
      Yasunori Iwai, Toshiltiko Yamanishi, Takumi Hayashi, Akihiro Hiroki, Masao Tamada
    • Organizer
      18^<th> TOFE 2008
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ(米国)
    • Year and Date
      20080928-1002
  • [Presentation] 水-水素化学交換用白金触媒のH-T同位体交換性能評価2008

    • Author(s)
      鈴木 英治, 横地弘章, 宮田章弘, 杉山貴彦, 山本一良
    • Organizer
      日本原子力学会2008秋の大会
    • Place of Presentation
      高知工科大学(高知)
    • Year and Date
      20080904-06
  • [Presentation] 超臨界二酸化炭素を用いて作製した水-水素同位体交換反応用触媒2008

    • Author(s)
      林田 和之, 澤田 佳代, 杉山 貴彦, 榎田 洋一
    • Organizer
      日本原子力学会2008秋の大会
    • Place of Presentation
      高知工科大学(高知)
    • Year and Date
      20080904-06
  • [Presentation] ステンレス材料表面酸化被膜の重水素滞留挙動に及ぼす影響2008

    • Author(s)
      鈴木 祥子, 吉河 朗, 石川 寛匡, 菊池 洋平, 五十嵐 恵美, 稲垣 祐治, 林 巧, 山西 敏彦, 大矢 恭久, 奥野 健二
    • Organizer
      日本原子力学会2008秋の大会
    • Place of Presentation
      高知工科大学(高知)
    • Year and Date
      20080904-06
  • [Presentation] ジルコニウム-コバルト・トリチウム貯蔵ベッドの安全取扱経験2008

    • Author(s)
      林 巧, 鈴木 卓美, 山田 正行, 洲 亘, 山西 敏彦
    • Organizer
      日本原子力学会2008秋の大会
    • Place of Presentation
      高知工科大学(高知)
    • Year and Date
      20080904-06
  • [Presentation] トリチウム水処理システムに使用するイオン交換樹脂の放射線耐久性評価2008

    • Author(s)
      岩井 保則, 廣木 章博, 玉田 正男, 山西 敏彦
    • Organizer
      日本原子力学会2008秋の大会
    • Place of Presentation
      高知工科大学(高知)
    • Year and Date
      20080904-06
  • [Presentation] 還流がある場合のトリチウム除去用水蒸気膜分離システムの性能解析2008

    • Author(s)
      宮原 直哉, 杉山 貴彦, 山本 一良
    • Organizer
      第7回核融合エネルギー連合講演会
    • Place of Presentation
      青森市民ホール(青森)
    • Year and Date
      20080619-21
  • [Presentation] 二温度二重圧力水-水素化学交換塔による水素同位体分離プロセス2008

    • Author(s)
      鈴木 英治, 杉山 貴彦, 山本 一良
    • Organizer
      第7回核融合エネルギー連合講演会
    • Place of Presentation
      青森市民ホール(青森)
    • Year and Date
      20080619-21
  • [Presentation] Hydrogen isotope separation by combined electrolysis and random-packed chemical exchange column2008

    • Author(s)
      T. Sugiyama, I. Yamamoto
    • Organizer
      2nd Japan-China workshop on blanket and tritium technology
    • Place of Presentation
      仙台市戦災復興記念館(仙台)
    • Year and Date
      20080509-10
  • [Remarks]

    • URL

      http://jolissrh-inter.tokai-sc.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Data-Code-2008-027.pdf

  • [Remarks]

    • URL

      http://jolissrh-inter.tokai-sc.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Research-2008-123.pdf

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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