AbstractFrom the known getter materials proposed for the storage, supply, and recovery of hydrogen isotopes the interalloy ZrCo was selected by the international thermonuclear experimental reactors (ITER) team because it has very similar properties to uranium and is more acceptable for Regulatory Agencies. The only known drawback of ZrCo is its potential of loosing the ability to reversibly absorb or desorb tritium during prolonged thermal cycling. Under these conditions, the getter hydride ZrCoHx (x≤3), tends to disproportionate yielding the more stable hydride ZrH2, which is associated with performance degradation in the gettering properties. In this paper, previous studies on the rate of hydrogen induced disproportionation/reproportionation of ZrCo were extended to a broader temperature range. In addition, comparative measurements were performed with protium and deuterium with the aim of determining possible isotope effect. On the basis of the structural modifications that samples undergo during hydrogenation a qualitative explanation is given for the disproportionation mechanism.
既知の水素同位体の貯蔵・供給・回収用ゲッター材料の中から、ZrCo金属間化合物が国際熱核融合実験炉(ITER)チームによって選定された。その理由は、ウランと非常に類似した特性を有しつつ、規制機関にとってより受け入れやすいためである。ZrCoの唯一の既知の欠点は、長時間の熱サイクル中に水素同位体を可逆的に吸収・放出する能力を失う可能性があることである。これらの条件下では、ゲッター水素化物ZrCoHx(x≦3)は、より安定な水素化物ZrH2へと不均化する傾向があり、これがゲッター特性の劣化と関連している。本論文では、ZrCoの水素誘起不均化/再均化速度に関する既往の研究を、より広い温度範囲に拡張した。さらに、可能な同位体効果を決定することを目的として、軽水素(プロチウム)および重水素(ジューテリウム)を用いた比較測定を実施した。水素化中に試料が受ける構造変化に基づいて、不均化機構に対する定性的な説明が与えられる。