AbstractRecently, we have shown that the ion-driven permeation through metal is basically controlled by hydrogen diffusion in both the front and back sides. The maximum permeation rate Φpmax is well represented by Φpmax = rφ/(d − r), (r is the range of the incident ion, φ the incident flux and d the specimen thickness), which is much smaller than the estimation given by the recombination theory.In the present work, therefore, we have re-estimated the tritium retention and permeation in the metallic first wall according to the diffusion model. In addition, we also demonstrate that the effect of residual hydrogen gas on the retention and permeation cannot be neglected, especially at high temperatures.In order to reduce the hydrogen permeation, we have investigated the usefulness of a protective layer. A fairly thick protective metal layer with small permeability is found to be effective. Unfortunately, the layer does not work for reducing the retention.
最近、我々は金属を通るイオン駆動透過が基本的に前面と背面の両方における水素拡散によって制御されることを示した。最大透過速度Φpmaxは、Φpmax = rφ/(d − r) でよく表される。ここで、rは入射イオンの飛程、φは入射フラックス、dは試料厚さである。この値は、再結合理論によって与えられる推定値よりもはるかに小さい。したがって、本研究では、拡散モデルに従って金属第一壁におけるトリチウムの保持と透過を再評価した。さらに、残留水素ガスが保持と透過に及ぼす影響は、特に高温では無視できないことを実証する。水素透過を低減するために、保護層の有用性を調査した。透過率が小さいかなり厚い保護金属層が効果的であることがわかった。残念ながら、その層は保持の低減には効果がない。