AbstractTritium and deuterium are expected to be the fuel for the first fusion power reactors. Being radioactive, tritium is a health, safety and environment concern. Room air tritium clean systems can be used to handle tritium that has been lost to the room from primary or secondary containment. Such a system called the Experimental Tritium Cleanup (ETC) systems is installed at the Tritium Systems Test Assembly (TSTA) at Los Alamos National Laboratory. The ETC consists of (1) two compressors which draw air from the room, (2) a catalyst bed for conversion of tritium to tritiated water, and (3) molecular sieve beds for collection of the water. The exhaust from this system can be returned to the room or vented to the stack. As part of the US–Japan fusion collaboration, on two separate occasions, tritium was released into the 3000 m3 TSTA test cell, and the ETC was used to handle these releases. Each release consisted of about one Curie of tritium. Tritium concentrations in the room were monitored at numerous locations. Also recorded were the HT and HTO concentrations at the inlet and outlet of the catalyst bed. Tritium surface concentrations in the test cell were measured before and at a series of times after the releases. Surfaces included normal test cell equipment as well as idealized test specimens. The results showed that the tritium became well-mixed in the test cell after about 45 min. When the ETC was turned on, the tritium in the TSTA test cell decreased exponentially as was expected. The test cell air tritium concentration was reduced to below one DAC (derived air concentration) in about 260 min. For the catalyst bed, at startup when the bed was at ambient temperature, there was little conversion of tritium to HTO. However, once the bed warmed to about 420 K, all of the tritium that entered the bed was converted to HTO. Immediately after the experiment, surfaces in the room initially showed moderately elevated tritium concentrations. However, with normal ventilation, these concentrations soon returned to routine levels. The data collected and reported here should be useful for planning for the operation of existing and future tritium facilities.
Abstractトリチウムと重水素は、最初の核融合動力炉の燃料となると予想される。放射性であるトリチウムは、健康、安全、環境上の懸念事項である。室内空気トリチウム浄化システムは、一次または二次格納容器から室内に漏出したトリチウムを処理するために使用できる。このようなシステムは、ロスアラモス国立研究所のトリチウムシステム試験アセンブリ（TSTA）に設置されている実験用トリチウム浄化（ETC）システムである。ETCは、（1）室内から空気を引き込む2台の圧縮機、（2）トリチウムをトリチウム水に変換するための触媒床、および（3）水を収集するためのモレキュラーシーブ床で構成されている。このシステムの排気は、室内に戻すか、スタックに排気することができる。日米核融合協力の一環として、3000 m³のTSTA試験セル内にトリチウムを2回別々に放出し、その処理にETCを使用した。各放出は約1キュリーのトリチウムで構成されていた。室内の数箇所でトリチウム濃度を監視した。また、触媒床の入口と出口でHTおよびHTO濃度を記録した。試験セル内の表面トリチウム濃度は、放出前および放出後の一連の時点で測定された。表面には、通常の試験セル機器に加えて、理想化された試験片が含まれていた。結果は、トリチウムが約45分で試験セル内で十分に混合されたことを示した。ETCを起動すると、TSTA試験セル内のトリチウムは予想通り指数関数的に減少した。試験セル内の空気トリチウム濃度は、約260分で1 DAC（推定空気濃度）未満に低減された。触媒床については、起動時に床が周囲温度であった場合、トリチウムからHTOへの変換はほとんど見られなかった。しかし、床が約420 Kまで暖まると、床に入るすべてのトリチウムがHTOに変換された。放出直後、室内の表面は中程度のトリチウム濃度の上昇を示した。しかし、通常の換気により、これらの濃度はすぐに通常レベルに戻った。ここで報告するデータは、既存および将来のトリチウム施設の運転計画に役立つはずである。