JPS62182101A - トリチウムガスの回収，貯蔵及び供給法 - Google Patents
トリチウムガスの回収，貯蔵及び供給法Info
- Publication number
- JPS62182101A JPS62182101A JP61025285A JP2528586A JPS62182101A JP S62182101 A JPS62182101 A JP S62182101A JP 61025285 A JP61025285 A JP 61025285A JP 2528586 A JP2528586 A JP 2528586A JP S62182101 A JPS62182101 A JP S62182101A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tritium
- gas
- zrco
- tritium gas
- hydride
- 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
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-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/02—Treating gases
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Gas Separation By Absorption (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
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はトリチウムガスの回収、貯蔵、供給法に関する
ものである。
ものである。
（従来の技術）
従来、トリチウムを含む水素同位体の混合ガス（以下単
にトリチウムガスと称する）の回収、貯蔵及び供給には
、活性ウラン金属を容器中に封入した、所謂ウランベッ
ドが広く用いられてきた。
にトリチウムガスと称する）の回収、貯蔵及び供給には
、活性ウラン金属を容器中に封入した、所謂ウランベッ
ドが広く用いられてきた。
しかしながら、金属ウランは核燃料物質であり、その入
手、加工、及び使用が法的に規制、制限されており、実
用上極めて不便である。またウラン及びその水素化物粉
末は化学的に活性であり、空気中で発火する性質を持つ
ため、この取扱いには不活性ガス雰囲気を必要とし、事
故時の危険性も大きい。その上、焼結性や他金属と共融
する性質により、水素化による発熱や加熱時の温度制御
に注意する必要があり、取扱いが容易ではない。
手、加工、及び使用が法的に規制、制限されており、実
用上極めて不便である。またウラン及びその水素化物粉
末は化学的に活性であり、空気中で発火する性質を持つ
ため、この取扱いには不活性ガス雰囲気を必要とし、事
故時の危険性も大きい。その上、焼結性や他金属と共融
する性質により、水素化による発熱や加熱時の温度制御
に注意する必要があり、取扱いが容易ではない。
以上のウラン金属の欠点を避けるため、Ｔｉ。
Ｚ ｒ ＊ Ｙ、Ｚ ｒ 、Ａ １等の金属や合金が同
様の目的で試みられている。しかしながら、これらの材
料はいずれも水素化物の平衡分解圧が低く、図１に示す
ように、室温でのトリチウム回収には有用であるが、約
１気圧のトリチウムガスを放出させる必要のある供給時
には８００℃以上の高温を必要とし、安定性、特にトリ
チウム透過の面から５００℃以下が望ましいとされてい
るトリチウム使用機器の材料としては適さない。最近、
金属間化合物のＺｒＮｉの使用も試みられているが、こ
れは、３水素化物は平衡分解圧が高く供給の目的に使用
できるものの、１水素化物は容易に分解しない。このた
め、３水素化物としてトリチウムを吸収し、次に、これ
を放出させる場合、分解により得られるトリチウムは吸
収された量の２７３であり、残り１／３量は分解しない
ｌ水素化物として金属中に残り、再使用できないため、
著しく不経済である。
様の目的で試みられている。しかしながら、これらの材
料はいずれも水素化物の平衡分解圧が低く、図１に示す
ように、室温でのトリチウム回収には有用であるが、約
１気圧のトリチウムガスを放出させる必要のある供給時
には８００℃以上の高温を必要とし、安定性、特にトリ
チウム透過の面から５００℃以下が望ましいとされてい
るトリチウム使用機器の材料としては適さない。最近、
金属間化合物のＺｒＮｉの使用も試みられているが、こ
れは、３水素化物は平衡分解圧が高く供給の目的に使用
できるものの、１水素化物は容易に分解しない。このた
め、３水素化物としてトリチウムを吸収し、次に、これ
を放出させる場合、分解により得られるトリチウムは吸
収された量の２７３であり、残り１／３量は分解しない
ｌ水素化物として金属中に残り、再使用できないため、
著しく不経済である。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明の目的は、以下の欠点を除き、核燃料物質や５０
０℃以上の高温を用いずにトリチウムガスの回収、貯蔵
、供給を一つつの装置で行うことを可能にするトリチウ
ムガスの回収、貯蔵及び供給方法を提供することにある
。
０℃以上の高温を用いずにトリチウムガスの回収、貯蔵
、供給を一つつの装置で行うことを可能にするトリチウ
ムガスの回収、貯蔵及び供給方法を提供することにある
。
（問題点を解決するための手段）
本願発明者は、この目的達成のため鋭意研究の結果、金
属間化合物ＺｒＣｏの室温付近における水素化反応によ
って気相中のトリチウムガスを回収し、水素化物の状態
で貯蔵し、これを加熱分解せしめて再びトリチウムガス
の供給に使用することを発想し、本願発明に到達するを
得た。
属間化合物ＺｒＣｏの室温付近における水素化反応によ
って気相中のトリチウムガスを回収し、水素化物の状態
で貯蔵し、これを加熱分解せしめて再びトリチウムガス
の供給に使用することを発想し、本願発明に到達するを
得た。
即ち、実用上ウランとほぼ同等な水素平衡圧を持つ物質
、金属間化合物ＺｒＣｏ、又はこれを主成分とする合金
（以下単にＺｒＣｏと称する）を用いて、トリチウムガ
スを室温付近で１０−”Ｐａ程度の分圧まで回収し、こ
れを水素化物の状態で固定、貯蔵し、またこれを約４０
０℃まで加熱して回収されたトリチウムを１気圧付近の
圧力で供給せんとするものである。
、金属間化合物ＺｒＣｏ、又はこれを主成分とする合金
（以下単にＺｒＣｏと称する）を用いて、トリチウムガ
スを室温付近で１０−”Ｐａ程度の分圧まで回収し、こ
れを水素化物の状態で固定、貯蔵し、またこれを約４０
０℃まで加熱して回収されたトリチウムを１気圧付近の
圧力で供給せんとするものである。
本発明で使用するＺｒＣｏは粉末、或いは小片として密
閉容器中に封入する。これにトリチウムガスを含む気体
を接触、或いは流通させることによりＺｒＣｏの水素化
反応が起りトリチウムガスの回収が行われる。このとき
気相中に残留するトリチウムガスの分圧は室温付近で１
０−’Ｐａ前後であり、吸収容量はＺ、ｒＣｏ１ｇ当た
りトリチウムガス約１５０ ｃｃ （ＮＴＰ）である。
閉容器中に封入する。これにトリチウムガスを含む気体
を接触、或いは流通させることによりＺｒＣｏの水素化
反応が起りトリチウムガスの回収が行われる。このとき
気相中に残留するトリチウムガスの分圧は室温付近で１
０−’Ｐａ前後であり、吸収容量はＺ、ｒＣｏ１ｇ当た
りトリチウムガス約１５０ ｃｃ （ＮＴＰ）である。
吸収されたトリチウムガスはＺｒＣｏ水素化物としてそ
のまま貯蔵される。容器内でトリチウムはごくわずか気
相に残留する他はすべて水素化物として固定されるため
、漏洩による周囲の汚染や容器破損時の大量トリチウム
ガスの放出の危険が少なく、ガスのままでの貯蔵や、ま
た同じ水素化物でも自然性９発火性を有するウランの場
合に比較するとより安全である。
のまま貯蔵される。容器内でトリチウムはごくわずか気
相に残留する他はすべて水素化物として固定されるため
、漏洩による周囲の汚染や容器破損時の大量トリチウム
ガスの放出の危険が少なく、ガスのままでの貯蔵や、ま
た同じ水素化物でも自然性９発火性を有するウランの場
合に比較するとより安全である。
トリチウムガスの供給は、このＺｒＣｏ水素化物を加熱
して行われる。この水素化物の平衡分圧は図１に示すと
おりであり、必要なトリチウムガスの圧力に対応する温
度に水素化物を加熱することにより、純粋なトリチウム
ガスを得ることができる０例えば、１気圧のトリチウム
ガスを得るには水素化物を約４００℃に加熱すればよく
、このとき、ＺｒＮｉの場合のように、ｌ水素化物をつ
くることはないので、水素化物中の大部分のトリチウム
がガスとして放出される。
して行われる。この水素化物の平衡分圧は図１に示すと
おりであり、必要なトリチウムガスの圧力に対応する温
度に水素化物を加熱することにより、純粋なトリチウム
ガスを得ることができる０例えば、１気圧のトリチウム
ガスを得るには水素化物を約４００℃に加熱すればよく
、このとき、ＺｒＮｉの場合のように、ｌ水素化物をつ
くることはないので、水素化物中の大部分のトリチウム
がガスとして放出される。
本発明の方法によるトリチウムガスの吸収、放出を行う
装置の例を図２に示す。
装置の例を図２に示す。
ＺｒＣｏは水素化に伴い粉末化する性質があるため、飛
散を防ぐ図中上のように耐熱性のあるフィルター１中に
保持するのが実用上便利である。
散を防ぐ図中上のように耐熱性のあるフィルター１中に
保持するのが実用上便利である。
はぼ純粋な水素同位体ガスが回収対象の場合は、ガスは
導入口↓より密封容器工中に吸入され、回収される。水
素以外を含む混合ガスが対象の場合は、ガスを導入０工
から導入団ｌへＺｒＣｏを通して流通することにより、
ガス中の水素同位体のみが選択的に吸収され、水素をほ
とんど含まぬガスが工より得られる。残留するトリチウ
ム（水素）の分圧は温度が低いほど低いが作動温度は室
温付近が便利であり、また実際には水素化発熱により吸
収時のＺｒＣｏの温度は室温より高いのが普通である。
導入口↓より密封容器工中に吸入され、回収される。水
素以外を含む混合ガスが対象の場合は、ガスを導入０工
から導入団ｌへＺｒＣｏを通して流通することにより、
ガス中の水素同位体のみが選択的に吸収され、水素をほ
とんど含まぬガスが工より得られる。残留するトリチウ
ム（水素）の分圧は温度が低いほど低いが作動温度は室
温付近が便利であり、また実際には水素化発熱により吸
収時のＺｒＣｏの温度は室温より高いのが普通である。
反応速度は室温で十分大きい。
回収されたトリチウムの貯蔵は導入０工及び導出０５を
閉じて行われる。このとき密封容器６（７）中は前述の
吸収操作の結果としてほぼ真空または水素以外のガスの
みであり、トリチウム分圧が低いため万一容器に洩れや
破損が生じても大量トリチウムの放出は起こらない。
閉じて行われる。このとき密封容器６（７）中は前述の
吸収操作の結果としてほぼ真空または水素以外のガスの
みであり、トリチウム分圧が低いため万一容器に洩れや
破損が生じても大量トリチウムの放出は起こらない。
トリチウムガスの供給はヒーター主に通電して行われる
。温度は前述のように必要なトリチウムガスの圧力に応
じて設定する。ＺｒＣｏ土が所定温度に達したとき↓ま
たはｌを開放することによって純粋な］・リチウムガス
が得られる。必要量のトリチウムガスを取出したのち↓
、又は工を閉じヒーター主を切れば、容器ｉ内のトリチ
ウムガスは再びＺｒＣｏに吸収される。
。温度は前述のように必要なトリチウムガスの圧力に応
じて設定する。ＺｒＣｏ土が所定温度に達したとき↓ま
たはｌを開放することによって純粋な］・リチウムガス
が得られる。必要量のトリチウムガスを取出したのち↓
、又は工を閉じヒーター主を切れば、容器ｉ内のトリチ
ウムガスは再びＺｒＣｏに吸収される。
以上のように１−リチウムガスの回収、貯蔵、供給は、
本発明の方法により一つの装置で高温を用いずに行なう
ことができる。材料であるＺｒＣ。
本発明の方法により一つの装置で高温を用いずに行なう
ことができる。材料であるＺｒＣ。
はウランと異なり、核燃料物質でも放射性物質でもなく
、しかも空気中での発火性を有しないので容易に取扱う
ことができ、安全性も高く、また安価である。なお、上
述の一連の操作はまた、低分圧の、或いは希薄なトリチ
ウムガスを分離、回収し、また精製、昇圧する方法とし
ても利用可能である。
、しかも空気中での発火性を有しないので容易に取扱う
ことができ、安全性も高く、また安価である。なお、上
述の一連の操作はまた、低分圧の、或いは希薄なトリチ
ウムガスを分離、回収し、また精製、昇圧する方法とし
ても利用可能である。
第１図は、本発明と同種目的への使用が考えられる各種
物質の平衡水素圧、つまり物質と水素が接して吸収また
は放出が起こり平衡に達しているときの気相での水素分
圧の温度変化を表わす。 例えば、ＺｒＣｏは５０℃のときは気相の水素分圧が１
０−３ｔａｒｒになるまで水素を吸収または放出する。 ＺｒＮｉ、Ｔｉ、Ｚｒは６００℃以下では１気圧以上の
圧力の水素を放出することはできない。 第２図は、本発明の実施例を図示したものである。 図において、Ｉ ＺｒＣ。 ２ フィルター ３ ヒーター線 ４ ガス導入口 ５ ガス導出口 ６ 密封容器
物質の平衡水素圧、つまり物質と水素が接して吸収また
は放出が起こり平衡に達しているときの気相での水素分
圧の温度変化を表わす。 例えば、ＺｒＣｏは５０℃のときは気相の水素分圧が１
０−３ｔａｒｒになるまで水素を吸収または放出する。 ＺｒＮｉ、Ｔｉ、Ｚｒは６００℃以下では１気圧以上の
圧力の水素を放出することはできない。 第２図は、本発明の実施例を図示したものである。 図において、Ｉ ＺｒＣ。 ２ フィルター ３ ヒーター線 ４ ガス導入口 ５ ガス導出口 ６ 密封容器
Claims (1)
- 金属間化合物ＺｒＣｏ、又はこれを主成分とする合金と
の水素化反応により気相中のトリチウムを含む水素同位
体ガスを回収し、これを水素化物として貯蔵し、またこ
れを加熱、分解せしめることによって再びトリチウムガ
スの供給を行うことを特徴とするトリチウムガスの回収
、貯蔵及び供給法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61025285A JPS62182101A (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | トリチウムガスの回収，貯蔵及び供給法 |
| CA000529235A CA1320336C (en) | 1986-02-07 | 1987-02-06 | Method of recovery, storage and supply of gaseous tritium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61025285A JPS62182101A (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | トリチウムガスの回収，貯蔵及び供給法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62182101A true JPS62182101A (ja) | 1987-08-10 |
| JPH0442321B2 JPH0442321B2 (ja) | 1992-07-13 |
Family
ID=12161748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61025285A Granted JPS62182101A (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | トリチウムガスの回収，貯蔵及び供給法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62182101A (ja) |
| CA (1) | CA1320336C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03134131A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-07 | Japan Metals & Chem Co Ltd | 水素同位体取扱用合金 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016034745A2 (en) * | 2015-09-22 | 2016-03-10 | Cylenchar Limited | A method for concentrating and/or entrapping radioisotopes from an aqueous solution |
| CN112226663B (zh) * | 2020-10-20 | 2021-10-29 | 浙江大学 | 高循环容量ZrCo基氢同位素贮存合金及其制备和应用 |
-
1986
- 1986-02-07 JP JP61025285A patent/JPS62182101A/ja active Granted
-
1987
- 1987-02-06 CA CA000529235A patent/CA1320336C/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03134131A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-07 | Japan Metals & Chem Co Ltd | 水素同位体取扱用合金 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1320336C (en) | 1993-07-20 |
| JPH0442321B2 (ja) | 1992-07-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |