A kinetic surface model is presented and used to explain the loading and desorption kinetics of tritium retained in micrometre-sized tungsten (W) dust particles. The model describes the sticking of hydrogen isotopes from the gas phase to W surfaces and the desorption from W surfaces. The initial sticking coefficient is set to one and independent of the temperature. The activation energy for desorption depends on the hydrogen coverage of the surface and is parameterised with density functional theory (DFT) calculations for W(100), W(110) and W(111) surfaces. The DFT-parameterised model is successfully compared to experimental results showing that the amount of measured tritium as well as the desorption kinetic can be modelled with only tritium adsorbed on the surface of W dust particles. Then, the model is used to explore possible scenarios to remove the tritium from the W surfaces by exposing the tritiated surfaces to either deuterium and hydrogen. The simulations suggest that it can be possible to remove all the tritium trapped on the W surfaces even at room temperature as soon as the hydrogen or deuterium pressure is higher than the tritium pressure. This gives opportunity to build tritium removal scenarios for ITER.
kinetic表面モデルを提示し、それを用いてマイクロメートルサイズのタングステン（W）ダスト粒子に保持されたトリチウムの吸蔵および脱離速度論を説明する。このモデルは、気相からW表面への水素同位体の付着と、W表面からの脱離を記述する。初期付着係数は1に設定され、温度に依存しない。脱離の活性化エネルギーは表面の水素被覆率に依存し、W(100)、W(110)、W(111)表面に対する密度汎関数理論（DFT）計算によってパラメータ化される。DFTパラメータ化モデルは実験結果と良好に一致し、測定されたトリチウム量および脱離速度論が、Wダスト粒子表面に吸着したトリチウムのみでモデル化できることを示す。次に、このモデルを用いて、トリチウムを含む表面を水素または重水素に曝露することによるW表面からのトリチウム除去の可能なシナリオを検討する。シミュレーションは、水素または重水素の圧力がトリチウムの圧力よりも高い場合、室温でもW表面に捕捉されたすべてのトリチウムを除去できる可能性を示唆する。これにより、ITERのためのトリチウム除去シナリオを構築する機会が得られる。