JPH04231900A - トリチウム及びジューテリウムをそれらの酸化物から回収する方法 - Google Patents
トリチウム及びジューテリウムをそれらの酸化物から回収する方法Info
- Publication number
- JPH04231900A JPH04231900A JP3156072A JP15607291A JPH04231900A JP H04231900 A JPH04231900 A JP H04231900A JP 3156072 A JP3156072 A JP 3156072A JP 15607291 A JP15607291 A JP 15607291A JP H04231900 A JPH04231900 A JP H04231900A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tritium
- deuterium
- oxides
- recovery
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N Tritium Chemical compound [3H] YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 229910052722 tritium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-PWCQTSIFSA-N Tritiated water Chemical compound [3H]O[3H] XLYOFNOQVPJJNP-PWCQTSIFSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N Heavy water Chemical compound [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910008357 ZrMn2 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 18
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 18
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 150000003624 transition metals Chemical group 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 1
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B4/00—Hydrogen isotopes; Inorganic compounds thereof prepared by isotope exchange, e.g. NH3 + D2 → NH2D + HD
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C16/00—Alloys based on zirconium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トリチウム（Ｔ、３
Ｈ：三重水素）及びジューテリウム（Ｄ、２ Ｈ：重水
素）のそれらの酸化物からの回収方法及びジューテリウ
ムで汚染されたトリチウムの不純な流れの精製方法に関
するものである。
Ｈ：三重水素）及びジューテリウム（Ｄ、２ Ｈ：重水
素）のそれらの酸化物からの回収方法及びジューテリウ
ムで汚染されたトリチウムの不純な流れの精製方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】トリチウムは多くの様々の核反応、主に
中性子、重陽子及びプロトンと関与する反応により生成
される。トリチウムはまた、反応（６ Ｌｉ＋ｎ→４
Ｈｅ＋Ｔ）に従って核分裂反応炉ブランケットにおいて
６ Ｌｉの中性子照射によっても生成される。この反応
はまたエネルギー発生のためにも利用される。
中性子、重陽子及びプロトンと関与する反応により生成
される。トリチウムはまた、反応（６ Ｌｉ＋ｎ→４
Ｈｅ＋Ｔ）に従って核分裂反応炉ブランケットにおいて
６ Ｌｉの中性子照射によっても生成される。この反応
はまたエネルギー発生のためにも利用される。
【０００３】ジューテリウムのみならずトリチウムは核
燃料であるから、それらは核分裂反応炉において回収さ
れそして再循環される。しかし、トリチウムとシステム
の内面との相互反応の結果として形成される、主にトリ
チウムの酸化物そしてもっと少ない程度にジューテリウ
ムの酸化物である不純物の存在は、核分裂における燃料
としてのこれら気体の再使用にとって非常に有害である
。これは、不純なトリチウムの精製を必要とする。
燃料であるから、それらは核分裂反応炉において回収さ
れそして再循環される。しかし、トリチウムとシステム
の内面との相互反応の結果として形成される、主にトリ
チウムの酸化物そしてもっと少ない程度にジューテリウ
ムの酸化物である不純物の存在は、核分裂における燃料
としてのこれら気体の再使用にとって非常に有害である
。これは、不純なトリチウムの精製を必要とする。
【０００４】トリチウムの酸化物は、Ｔ２ Ｏ（トリチ
ウム化水）並びにＴＤＯ及びＴＨＯのような混合化合物
を含んでいる。ジューテリウムの酸化物は、Ｄ２ Ｏ（
重水）並びにＤＴＯ及びＤＨＯのような混合酸化物を含
んでいる。
ウム化水）並びにＴＤＯ及びＴＨＯのような混合化合物
を含んでいる。ジューテリウムの酸化物は、Ｄ２ Ｏ（
重水）並びにＤＴＯ及びＤＨＯのような混合酸化物を含
んでいる。
【０００５】従来の技術は、これら化合物を凝縮するた
めに極低温に維持されたモレキュラーシーブやゼオライ
トのような物理的吸着剤を使用していた。これら酸化物
はその後、核廃棄物として処分されるか、或いはトリチ
ウムを回収するために電解プロセス若しくは高温の鉄グ
リッド上での熱分解により処理された。
めに極低温に維持されたモレキュラーシーブやゼオライ
トのような物理的吸着剤を使用していた。これら酸化物
はその後、核廃棄物として処分されるか、或いはトリチ
ウムを回収するために電解プロセス若しくは高温の鉄グ
リッド上での熱分解により処理された。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】これら従来技術のすべ
ては、トリチウム及びその酸化物の放射能により環境上
の重大な問題を呈する。液体Ｔ２ Ｏは、放射能が蒸気
形態におけるよりも液体形態において一層濃縮されてい
るから特に危険である。
ては、トリチウム及びその酸化物の放射能により環境上
の重大な問題を呈する。液体Ｔ２ Ｏは、放射能が蒸気
形態におけるよりも液体形態において一層濃縮されてい
るから特に危険である。
【０００７】本発明の課題は、従来技術の問題を呈しな
い、トリチウムのその酸化物（トリチウム化水）からの
改善された回収方法を開発することである。
い、トリチウムのその酸化物（トリチウム化水）からの
改善された回収方法を開発することである。
【０００８】本発明の別の課題は、極低温の使用を必要
とせずまたトリチウム化水の濃縮のための高温の使用を
必要としない改善されたトリチウム回収方法を開発する
ことである。
とせずまたトリチウム化水の濃縮のための高温の使用を
必要としない改善されたトリチウム回収方法を開発する
ことである。
【０００９】本発明のまた別の課題は、トリチウムの酸
化物が約５０トル（約６５ｍｂａｒ）未満の分圧におい
て存在する低圧気体流れにおいてトリチウムを回収する
方法を開発することである。
化物が約５０トル（約６５ｍｂａｒ）未満の分圧におい
て存在する低圧気体流れにおいてトリチウムを回収する
方法を開発することである。
【００１０】本発明の別の課題は、トリチウムをその酸
化物から回収するための安全な、信頼性のある方法を開
発することである。
化物から回収するための安全な、信頼性のある方法を開
発することである。
【００１１】本発明のまた別の課題は、特にこうした目
的に有用な金属間化合物の使用プロセスを開発すること
である。
的に有用な金属間化合物の使用プロセスを開発すること
である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の一様相に従えば
、トリチウムの酸化物及びジューテリウムの酸化物を一
般式ＺｒＭ２ （ここでＭはＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ乃
至Ｎｉ或いはその混合物の群から選択される遷移金属で
ある）を有する金属管化合物と反応せしめ、それにより
酸素を吸着しそしてトリチウム及びジューテリウムを放
出することによりトリチウム及びジューテリウムをそれ
らの酸化物から回収するための改善されたプロセスが提
供される。本発明はまた、ジューテリウムの酸化物で汚
染されたトリチウムの不純な流れの精製方法であって、
（ａ）前記不純な流れを式ＺｒＭ２ （ここでＭはＣｒ
、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ乃至Ｎｉ或いはその混合物の群から
選択される遷移金属である）を有する金属間化合物と接
触する段階と、（ｂ）前記金属間化合物とトリチウムの
酸化物及びジューテリウムの酸化物の酸素とから酸化物
を形成する段階と、（ｃ）トリチウム及びジューテリウ
ムを前記流れに戻す段階とを包含するジューテリウムの
酸化物で汚染されたトリチウムの不純な流れの精製方法
を提供する。
、トリチウムの酸化物及びジューテリウムの酸化物を一
般式ＺｒＭ２ （ここでＭはＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ乃
至Ｎｉ或いはその混合物の群から選択される遷移金属で
ある）を有する金属管化合物と反応せしめ、それにより
酸素を吸着しそしてトリチウム及びジューテリウムを放
出することによりトリチウム及びジューテリウムをそれ
らの酸化物から回収するための改善されたプロセスが提
供される。本発明はまた、ジューテリウムの酸化物で汚
染されたトリチウムの不純な流れの精製方法であって、
（ａ）前記不純な流れを式ＺｒＭ２ （ここでＭはＣｒ
、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ乃至Ｎｉ或いはその混合物の群から
選択される遷移金属である）を有する金属間化合物と接
触する段階と、（ｂ）前記金属間化合物とトリチウムの
酸化物及びジューテリウムの酸化物の酸素とから酸化物
を形成する段階と、（ｃ）トリチウム及びジューテリウ
ムを前記流れに戻す段階とを包含するジューテリウムの
酸化物で汚染されたトリチウムの不純な流れの精製方法
を提供する。
【００１３】驚くべきことに、本発明者は、２００℃を
超える温度における水との反応により、一般式ＺｒＭ２
（ここでＭはＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ乃至Ｎｉ或いは
その混合物の群から選択される遷移金属である）を有す
る金属間化合物は酸素のみを吸収しそして水素（或いは
その同位体）を放出することを見出した。形式ＺｒＭ２
の金属間化合物は文献において知られている。例えば
、「Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｅｓｓ−Ｃｏｍ
ｍｏｎ Ｍｅｔａｌｓ 」Ｖｏｌ．５３（１９７７）Ｐ
．１１７−１３１ 及びＶｏｌ．１３０（１９８７）Ｐ
．２５−３１並びに「Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｃｌ
ｅａｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」Ｖｏｌ．１７０（１９９
０）Ｐ．２１７−２３１を挙げることができる。また、
米国特許第４，５８６，５６１号をも参照されたい。こ
れら文献はすべてこれら化合物の水素（従ってその同位
体）に対する良好な収着特性に言及するものであり、本
発明の用途に関連しての記載も示唆もない。
超える温度における水との反応により、一般式ＺｒＭ２
（ここでＭはＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ乃至Ｎｉ或いは
その混合物の群から選択される遷移金属である）を有す
る金属間化合物は酸素のみを吸収しそして水素（或いは
その同位体）を放出することを見出した。形式ＺｒＭ２
の金属間化合物は文献において知られている。例えば
、「Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｅｓｓ−Ｃｏｍ
ｍｏｎ Ｍｅｔａｌｓ 」Ｖｏｌ．５３（１９７７）Ｐ
．１１７−１３１ 及びＶｏｌ．１３０（１９８７）Ｐ
．２５−３１並びに「Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｃｌ
ｅａｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」Ｖｏｌ．１７０（１９９
０）Ｐ．２１７−２３１を挙げることができる。また、
米国特許第４，５８６，５６１号をも参照されたい。こ
れら文献はすべてこれら化合物の水素（従ってその同位
体）に対する良好な収着特性に言及するものであり、本
発明の用途に関連しての記載も示唆もない。
【００１４】
【作用】一般式ＺｒＭ２ （ここでＭはＣｒ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ乃至Ｎｉ或いはその混合物の群から選択される
遷移金属である）を有する金属間化合物は酸素のみを吸
収しそして水素（或いはその同位体）を放出する作用を
有する。この作用を利用してトリチウム及びジューテリ
ウムの酸化物の酸素のみを収着する。
ｅ、Ｃｏ乃至Ｎｉ或いはその混合物の群から選択される
遷移金属である）を有する金属間化合物は酸素のみを吸
収しそして水素（或いはその同位体）を放出する作用を
有する。この作用を利用してトリチウム及びジューテリ
ウムの酸化物の酸素のみを収着する。
【００１５】
【実施例】本発明において使用される合金は一般に粒状
である。これら粒状合金は一般に１〜２５０μｍ、好ま
しくは１〜１２５μｍの寸法範囲を有する。これら合金
粉末は、単純な粉末のままとしても使用されうるが、一
般にシリンダ（円板）のような成形体に圧縮される。こ
れらシリンダの寸法は臨界的ではない。シリンダの一つ
の有用な寸法は、６ｍｍの直径と４ｍｍの高さとを有す
る。アルミニウム及び／または銅のような他の種金属も
シリンダを形成するに当たっての助剤として約５〜１０
重量％において当該粉末と混合されうる。
である。これら粒状合金は一般に１〜２５０μｍ、好ま
しくは１〜１２５μｍの寸法範囲を有する。これら合金
粉末は、単純な粉末のままとしても使用されうるが、一
般にシリンダ（円板）のような成形体に圧縮される。こ
れらシリンダの寸法は臨界的ではない。シリンダの一つ
の有用な寸法は、６ｍｍの直径と４ｍｍの高さとを有す
る。アルミニウム及び／または銅のような他の種金属も
シリンダを形成するに当たっての助剤として約５〜１０
重量％において当該粉末と混合されうる。
【００１６】合金とトリチウム酸化物（トリチウム化水
等）との間での反応は、広い温度範囲にわたって起こる
。一般に、温度が高い程、反応は一層速い。しかしなが
ら、温度が増大するにつれ、Ｔ２ が合金を収納する容
器のステンレス鋼壁を通して拡散する傾向が増大する。 一般に、２００〜７００℃の温度が有用である。３００
〜５００℃の範囲の温度が好ましい。
等）との間での反応は、広い温度範囲にわたって起こる
。一般に、温度が高い程、反応は一層速い。しかしなが
ら、温度が増大するにつれ、Ｔ２ が合金を収納する容
器のステンレス鋼壁を通して拡散する傾向が増大する。 一般に、２００〜７００℃の温度が有用である。３００
〜５００℃の範囲の温度が好ましい。
【００１７】ここで、図１を参照すると、本発明方法を
実施するに有用な装置１０が示されている。装置１０は
、本発明に有用な粉末状合金のシリンダ１４、１４’を
収納する容器１２を備えている。入口導管１６が容器１
２と流通状態にある。入口導管１６には、弁１８、２０
が装備される。装置１０は、容器１２と流通状態にある
出口導管２２をも有する。出口導管２２は弁２４、２６
を具備する。弁３０を有するバイパス２８が入口導管１
６と出口導管２２とを繋いでいる。
実施するに有用な装置１０が示されている。装置１０は
、本発明に有用な粉末状合金のシリンダ１４、１４’を
収納する容器１２を備えている。入口導管１６が容器１
２と流通状態にある。入口導管１６には、弁１８、２０
が装備される。装置１０は、容器１２と流通状態にある
出口導管２２をも有する。出口導管２２は弁２４、２６
を具備する。弁３０を有するバイパス２８が入口導管１
６と出口導管２２とを繋いでいる。
【００１８】装置の操作において、弁３０が閉じられそ
して弁１８、２０、２４、２６が開かれる。気体流れが
、導管１８に矢印３２の方向に流入しそして合金シリン
ダ１４、１４’と接触する。Ｔ２ Ｏ＋Ｇ→Ｇ−Ｏ＋Ｔ
２（Ｇは本発明に従う金属間化合物でありそしてＧ−Ｏ
は酸素とのその反応生成物である）の形式の化学反応が
起こる。合金が酸素と十分に反応すると、シリンダ１４
、１４’は容器１２から開口（図示なし）を通して取り
出される。容器は新しい合金で再充填される。
して弁１８、２０、２４、２６が開かれる。気体流れが
、導管１８に矢印３２の方向に流入しそして合金シリン
ダ１４、１４’と接触する。Ｔ２ Ｏ＋Ｇ→Ｇ−Ｏ＋Ｔ
２（Ｇは本発明に従う金属間化合物でありそしてＧ−Ｏ
は酸素とのその反応生成物である）の形式の化学反応が
起こる。合金が酸素と十分に反応すると、シリンダ１４
、１４’は容器１２から開口（図示なし）を通して取り
出される。容器は新しい合金で再充填される。
【００１９】そうした操作中の気体流れの中断を回避す
るために、同様の弁を備える第２の並列の容器が導管に
接続されそして第１の容器と交互に使用される。
るために、同様の弁を備える第２の並列の容器が導管に
接続されそして第１の容器と交互に使用される。
【００２０】本発明の一層の理解のために、以下に実施
例を提示する。断りのないかぎり、部及び％はすべて重
量に基づく。これら例は、本発明の実施の好ましい態様
を例示するものであって、本発明を限定することを意図
するものではない。
例を提示する。断りのないかぎり、部及び％はすべて重
量に基づく。これら例は、本発明の実施の好ましい態様
を例示するものであって、本発明を限定することを意図
するものではない。
【００２１】（例１）この例は、本発明に従うＺｒＭｎ
Ｆｅの製造例を示す。次の成分を以下に示した割合で混
合した：
Ｆｅの製造例を示す。次の成分を以下に示した割合で混
合した：
【００２２】約３〜５ｍｍの平均粒寸を有する成分Ａ、
Ｂ及びＣをアーク溶解炉の水冷ベース上の銅製容器に装
入した。炉内の圧力を１０−４ｍｂａｒにまで減じた。 アルゴンを真空となった炉内に圧力が約５００ｍｂａｒ
に増大するまで導入した。アークを約４０Ｖにおいてタ
ングステン電極と容器内の装入物との間に確立した。ア
ークによって装入物は溶解した。装入物を水冷ベースの
冷却作用の下で冷却せしめた。装入物を逆さにしそして
アークにより再溶解した。このプロセスを繰り返して、
装入物を合計４回溶解した。
Ｂ及びＣをアーク溶解炉の水冷ベース上の銅製容器に装
入した。炉内の圧力を１０−４ｍｂａｒにまで減じた。 アルゴンを真空となった炉内に圧力が約５００ｍｂａｒ
に増大するまで導入した。アークを約４０Ｖにおいてタ
ングステン電極と容器内の装入物との間に確立した。ア
ークによって装入物は溶解した。装入物を水冷ベースの
冷却作用の下で冷却せしめた。装入物を逆さにしそして
アークにより再溶解した。このプロセスを繰り返して、
装入物を合計４回溶解した。
【００２３】こうして生成したインゴットを炉から取り
出しそして１２５μｍ未満の平均粒寸まで粉砕した。生
成物は金属間化合物ＺｒＭｎＦｅであった。
出しそして１２５μｍ未満の平均粒寸まで粉砕した。生
成物は金属間化合物ＺｒＭｎＦｅであった。
【００２４】この粉末０．１ｇのサンプルを金属環状容
器内に圧縮して、以下に述べる収着試験用に使用される
ゲッタ装置を作成した。
器内に圧縮して、以下に述べる収着試験用に使用される
ゲッタ装置を作成した。
【００２５】（例２）この例は本発明に有用なＺｒＭｎ
２ の作成例を示す。Ｆｅを排除しそしてＺｒ及びＭｎ
を次の量で使用したことを除いて例１の過程を繰り返し
た： 生成インゴットは実質上金属間化合物ＺｒＭｎ２ から
なった。
２ の作成例を示す。Ｆｅを排除しそしてＺｒ及びＭｎ
を次の量で使用したことを除いて例１の過程を繰り返し
た： 生成インゴットは実質上金属間化合物ＺｒＭｎ２ から
なった。
【００２６】（例３）この例は本発明に有用なＺｒＣｒ
２ の作成例を示す。Ｍｎ及びＦｅをＣｒと置き換えた
ことを除いて例１の過程を繰り返した。次の量のＺｒ及
びＣｒを使用した： 生成インゴットは実質上金属間化合物ＺｒＣｒ２ から
なった。
２ の作成例を示す。Ｍｎ及びＦｅをＣｒと置き換えた
ことを除いて例１の過程を繰り返した。次の量のＺｒ及
びＣｒを使用した： 生成インゴットは実質上金属間化合物ＺｒＣｒ２ から
なった。
【００２７】（実施例及び比較例）図２を参照すると、
４．６トル（６ｍｂａｒ）の全体圧力そして３００℃及
び４００℃の温度条件において時間の関数としてゲッタ
装置の重量増として表した３種の合金の各々によるＨ２
Ｏの収着状況が示されている。
４．６トル（６ｍｂａｒ）の全体圧力そして３００℃及
び４００℃の温度条件において時間の関数としてゲッタ
装置の重量増として表した３種の合金の各々によるＨ２
Ｏの収着状況が示されている。
【００２８】図３には、ゲッタの重量増として表したＨ
２ Ｏ収着量の関数として３００℃及び４００℃でのＨ
．Ｐ．Ｕ．（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｐｉｃｋ Ｕｐ：ゲッ
タが収着した水素の％に相当する）のグラフを示す。
２ Ｏ収着量の関数として３００℃及び４００℃でのＨ
．Ｐ．Ｕ．（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｐｉｃｋ Ｕｐ：ゲッ
タが収着した水素の％に相当する）のグラフを示す。
【００２９】図２及び図３において、例１、２及び３の
３種の合金がａ、ｂ及びｃとしてそれぞれ表示されてい
る（ａ：ＺｒＭｎＦｅ、ｂ：ＺｒＭｎ２ 、ｃ：ＺｒＣ
ｒ２ ）。文字ｄは米国特許第４，０７１，３２５号に
おいて水ゲッタとして開示されたＺｒ２ Ｎｉに対する
曲線を表す。
３種の合金がａ、ｂ及びｃとしてそれぞれ表示されてい
る（ａ：ＺｒＭｎＦｅ、ｂ：ＺｒＭｎ２ 、ｃ：ＺｒＣ
ｒ２ ）。文字ｄは米国特許第４，０７１，３２５号に
おいて水ゲッタとして開示されたＺｒ２ Ｎｉに対する
曲線を表す。
【００３０】図２の曲線を比較すると、すべての合金が
良好な水収着特性を有することがわかる。
良好な水収着特性を有することがわかる。
【００３１】図３の曲線から、Ｚｒ２ Ｎｉ合金（ｄ）
はどちらかというと高い５０％を超える水素収着（ＨＰ
Ｕ）値を示すが、本発明の合金は短時間の初期期間後、
本発明用途において必要とされるように、水素をほぼ完
全に（ＨＰＵ≦１０％）放出することがわかる。
はどちらかというと高い５０％を超える水素収着（ＨＰ
Ｕ）値を示すが、本発明の合金は短時間の初期期間後、
本発明用途において必要とされるように、水素をほぼ完
全に（ＨＰＵ≦１０％）放出することがわかる。
【００３２】
【発明の効果】核燃料として有用なトリチウム及びその
酸化物の放射能により環境上の重大な問題を呈すること
なく、トリチウムのその酸化物からの改善された回収方
法を開発することに成功した。
酸化物の放射能により環境上の重大な問題を呈すること
なく、トリチウムのその酸化物からの改善された回収方
法を開発することに成功した。
【００３３】以上、本発明の好ましい具体例について説
明したが、本発明の範囲から逸脱することなく多くの変
更をなしうることを銘記されたい。
明したが、本発明の範囲から逸脱することなく多くの変
更をなしうることを銘記されたい。
【図１】本発明方法を実施するのに有用な装置の一部破
除した概略図である。
除した概略図である。
【図２】本発明において使用した３種の合金（ａ：Ｚｒ
ＭｎＦｅ、ｂ：ＺｒＭｎ２ 、ｃ：ＺｒＣｒ２ ）並び
に従来技術を表す第４の比較合金Ｚｒ２ Ｎｉに対する
２種の温度での時間の関数としての合金単位重量当たり
の収着酸素量を表すグラフである（ａ，ｂ，ｃ，ｄ：４
００℃で試験、ａ’，ｂ’，Ｃ’，ｄ’：３００℃で試
験）。
ＭｎＦｅ、ｂ：ＺｒＭｎ２ 、ｃ：ＺｒＣｒ２ ）並び
に従来技術を表す第４の比較合金Ｚｒ２ Ｎｉに対する
２種の温度での時間の関数としての合金単位重量当たり
の収着酸素量を表すグラフである（ａ，ｂ，ｃ，ｄ：４
００℃で試験、ａ’，ｂ’，Ｃ’，ｄ’：３００℃で試
験）。
【図３】図２と同じ４種の合金及び２種の温度に対して
、重量増の関数としての水素収着量（ＨＰＵ）を示すグ
ラフである（ａ，ｂ，ｃ，ｄ：４００℃で試験、ａ’，
ｂ’，Ｃ’，ｄ’：３００℃で試験）。
、重量増の関数としての水素収着量（ＨＰＵ）を示すグ
ラフである（ａ，ｂ，ｃ，ｄ：４００℃で試験、ａ’，
ｂ’，Ｃ’，ｄ’：３００℃で試験）。
１０ 本発明方法実施装置
１２ 容器
１４ シリンダ
１４’シリンダ
１６ 入口導管
１８ 弁
２０ 弁
２２ 出口導管
２４ 弁
２６ 弁
２８ バイパス
３０ 弁
Claims (12)
- 【請求項１】 トリチウムの酸化物及びジューテリウ
ムの酸化物を一般式ＺｒＭ２ （ここでＭはＣｒ、Ｍｎ
、Ｆｅ、Ｃｏ乃至Ｎｉ或いはその混合物の群から選択さ
れる遷移金属である）を有する金属間化合物と反応せし
め、それにより酸素を吸着しそしてトリチウム及びジュ
ーテリウムを放出することを特徴とするトリチウム及び
ジューテリウムをそれらの酸化物から回収する方法。 - 【請求項２】 反応が２００〜７００℃において起こ
る請求項１の方法。 - 【請求項３】 反応が３００〜５５０℃において起こ
る請求項１の方法。 - 【請求項４】 金属間化合物がＺｒＭｎ２ である請
求項１の方法。 - 【請求項５】 金属間化合物がＺｒＣｒ２ である請
求項１の方法。 - 【請求項６】 金属間化合物がＺｒＭｎＦｅである請
求項１の方法。 - 【請求項７】 ジューテリウムの酸化物で汚染された
トリチウムの不純な流れの精製方法であって、（ａ）前
記不純な流れを一般式ＺｒＭ２ （ここでＭはＣｒ、Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏ乃至Ｎｉ或いはその混合物の群から選択
される遷移金属である）を有する金属間化合物と接触す
る段階と、（ｂ）前記金属間化合物とトリチウムの酸化
物及びジューテリウムの酸化物の酸素とから酸化物を形
成する段階と、（ｃ）トリチウム及びジューテリウムを
前記流れに戻す段階とを包含するジューテリウムの酸化
物で汚染されたトリチウムの不純な流れの精製方法。 - 【請求項８】 前記不純な流れが１ｍｂａｒ未満の圧
力を有する請求項７の方法。 - 【請求項９】 前記不純な流れが約１０ｍｂａｒ未満
の圧力を有する請求項７の方法。 - 【請求項１０】 トリチウム及びジューテリウムの酸
化物の分圧が約６５ｍｂａｒ未満である請求項７の方法
。 - 【請求項１１】 接触が２００〜７００℃の温度にお
いて行われる請求項７の方法。 - 【請求項１２】 接触が３００〜５５０℃の温度にお
いて行われる請求項７の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT20509A/90 | 1990-06-01 | ||
| IT02050990A IT1248676B (it) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | Recupero di trizio e deuterio dai loro ossidi e composti intermetallici utili a questo scopo |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04231900A true JPH04231900A (ja) | 1992-08-20 |
| JP2960799B2 JP2960799B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=11168013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3156072A Expired - Fee Related JP2960799B2 (ja) | 1990-06-01 | 1991-05-31 | トリチウム及びジューテリウムをそれらの酸化物から回収する方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5180568A (ja) |
| JP (1) | JP2960799B2 (ja) |
| CA (1) | CA2043626C (ja) |
| IT (1) | IT1248676B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014510905A (ja) * | 2011-02-11 | 2014-05-01 | テーエヌ・アンテルナシオナル | 格納容器中で放射線分解又は熱分解により生成される可燃性ガスを捕捉する装置 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1270875B (it) * | 1993-04-29 | 1997-05-13 | Getters Spa | Procedimento di purificazione dell'idrogeno e purificatore relativo |
| US6436352B1 (en) | 1993-04-29 | 2002-08-20 | Saes Getter, S.P.A. | Hydrogen purification |
| IT1264692B1 (it) * | 1993-07-08 | 1996-10-04 | Getters Spa | Combinazione di getter adatta per camicie isolanti sotto vuoto reversibile |
| CA2117319A1 (en) * | 1993-07-12 | 1995-01-13 | John D. Baker | Method for the purification of noble gases, nitrogen and hydrogen |
| IT1269978B (it) * | 1994-07-01 | 1997-04-16 | Getters Spa | Metodo per la creazione ed il mantenimento di un'atmosfera controllata in un dispositivo ad emissione di campo tramite l'uso di un materiale getter |
| RU2118231C1 (ru) * | 1997-03-28 | 1998-08-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОВАК+" | Способ получения неиспаряемого геттера и геттер, полученный этим способом |
| CN1093022C (zh) * | 1997-03-28 | 2002-10-23 | 特克诺瓦克有限公司 | 制造非蒸散型吸气剂的方法及采用该方法制造的吸气剂 |
| US6186849B1 (en) | 1998-03-24 | 2001-02-13 | Saes Getters S.P.A. | Process for the production of flat-screen grids coated with non-evaporable getter materials and grids thereby obtained |
| TW550307B (en) * | 2000-04-19 | 2003-09-01 | Getters Spa | A process for the purification of organometallic compounds or heteroatomic organic compounds with hydrogenated getter alloys |
| JP2003531150A (ja) * | 2000-04-19 | 2003-10-21 | サエス ゲッターズ ソチエタ ペル アツィオニ | ゼオライト上に支持された鉄及びマンガンに基づく触媒による有機金属化合物又はヘテロ原子有機化合物の純化方法 |
| KR100415615B1 (ko) * | 2001-06-13 | 2004-01-24 | 엘지전자 주식회사 | 게터 조성물 및 이를 이용한 전계방출표시소자 |
| US20050169766A1 (en) * | 2002-09-13 | 2005-08-04 | Saes Getters S.P.A. | Getter compositions reactivatable at low temperature after exposure to reactive gases at higher temperature |
| ITMI20042271A1 (it) * | 2004-11-23 | 2005-02-23 | Getters Spa | Leghe getter non evaporabili per assorbimento di idrogeno |
| US8597471B2 (en) | 2010-08-19 | 2013-12-03 | Industrial Idea Partners, Inc. | Heat driven concentrator with alternate condensers |
| ITMI20111870A1 (it) | 2011-10-14 | 2013-04-15 | Getters Spa | Composizioni di getter non evaporabili che possono essere riattivate a bassa temperatura dopo l'esposizione a gas reattivi ad una temperatura maggiore |
| ITMI20111987A1 (it) | 2011-11-03 | 2013-05-04 | Getters Spa | Getters compositi perfezionati |
| DE102012207165A1 (de) | 2012-04-30 | 2013-10-31 | Robert Bosch Gmbh | Mikro-elektromechanisches Bauelement, Chippackage mit mikro-elektromechanischem Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines Chippackages mit einem mikro-elektromechanischen Bauelement |
| ITMI20122092A1 (it) | 2012-12-10 | 2014-06-11 | Getters Spa | Leghe getter non evaporabili riattivabili dopo l'esposizione a gas reattivi |
| CN111939717A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-11-17 | 中国工程物理研究院材料研究所 | 一种惰性气氛手套箱氢同位素气体去除系统 |
| CN113479844B (zh) * | 2021-06-04 | 2022-11-01 | 中国原子能科学研究院 | 一种氚化水样品转化制备氢化钛的方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2854638C2 (de) * | 1978-12-18 | 1985-01-31 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Wasserstoff aus einer Gasmischung durch Diffusion |
| IT1183682B (it) * | 1985-05-24 | 1987-10-22 | Getters Spa | Compressore chimico e purificatore per isotopi di idrogeno |
| JP2561485B2 (ja) * | 1987-09-18 | 1996-12-11 | ヤンマー農機株式会社 | 収穫機の扱深さ自動調節装置 |
-
1990
- 1990-06-01 IT IT02050990A patent/IT1248676B/it active IP Right Grant
-
1991
- 1991-05-23 US US07/704,874 patent/US5180568A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-31 CA CA002043626A patent/CA2043626C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-31 JP JP3156072A patent/JP2960799B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014510905A (ja) * | 2011-02-11 | 2014-05-01 | テーエヌ・アンテルナシオナル | 格納容器中で放射線分解又は熱分解により生成される可燃性ガスを捕捉する装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT9020509A1 (it) | 1991-12-01 |
| JP2960799B2 (ja) | 1999-10-12 |
| IT9020509A0 (ja) | 1990-06-01 |
| CA2043626C (en) | 2000-08-01 |
| CA2043626A1 (en) | 1991-12-02 |
| US5180568A (en) | 1993-01-19 |
| IT1248676B (it) | 1995-01-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2960799B2 (ja) | トリチウム及びジューテリウムをそれらの酸化物から回収する方法 | |
| EP0069941B1 (en) | Recovering hydrogen from gas stream using metal hydride | |
| JPH0617525B2 (ja) | ゲッター組成物 | |
| US4075312A (en) | Process for recovering evolved hydrogen enriched with at least one heavy hydrogen isotope | |
| JPS5839217B2 (ja) | 水素吸蔵用ミツシユメタル−ニツケル系合金 | |
| US4360445A (en) | Oxygen stabilized zirconium-vanadium-iron alloy | |
| Sheridan Iii et al. | Hydrogen separation from mixed gas streams using reversible metal hydrides | |
| CN111057850A (zh) | 一种真空热还原法制备高纯金属锂的方法 | |
| Boffito et al. | The properties of some zirconium-based gettering alloys for hydrogen isotope storage and purification | |
| CA1088913A (en) | Method for storing hydrogen in nickel-calcium | |
| Holtslander et al. | Recovery and packaging of tritium from Canadian heavy water reactors | |
| US5669961A (en) | Method for the purification of noble gases, nitrogen and hydrogen | |
| EP0484301B1 (en) | Process for the purification of ammonia | |
| US3969631A (en) | Gas production apparatus | |
| JPS5830380B2 (ja) | 水素貯蔵用ミツシユメタル系合金 | |
| US4358429A (en) | Oxygen stabilized zirconium vanadium intermetallic compound | |
| US4397834A (en) | Method of gettering hydrogen under conditions of low pressure | |
| US4659554A (en) | Low-energy process for separation of hydrogen isotopes | |
| JPS5839218B2 (ja) | 希土類金属四元系水素吸蔵用合金 | |
| US3839537A (en) | Process for producing deuterium-rich gas concentrate and transition metalrare earth intermetallic hydride-deuteride | |
| Baker et al. | Tritium purification via zirconium-manganese-iron alloy getter st 909 in flow processes | |
| JPS5947022B2 (ja) | 水素吸蔵用合金 | |
| CN121755045A (zh) | 一种用于反应堆废气中氘化水与氚化水低温高效回收的镁镍合金及其制备方法和应用 | |
| Willms et al. | Use of magnesium for recovering hydrogen isotopes from tritiated water | |
| KR20020085379A (ko) | 수소동위원소 분리방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990629 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080730 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090730 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |