AbstractIn view of safety, it is very important to control the tritium inventory in first walls and permeation to the coolant. A time-dependent diffusion and temperature calculation code, TPERM, was developed. Using this code, a numerical study on the long term effects of the bakeout temperature on tritium inventory and tritium permeation to the coolant was made. In this study, an FER type first wall (stainless steel) was considered and a cyclic operation (one cycle includes a plasma burn phase and a bakeout phase) was assumed. The results are as follows: (i) There is almost no difference in the tritium inventory in the first wall between the operation with 150 °C-bakeout and the continuous burning operation (without bakeout). In both cases there is not tritium permeation to the coolant at 5 years' integrated burn time. The 150 °C-bakeout is effective to release tritium in the surface (to 0.1 mm depth) region on the plasma side, but it is not effective to decrease the tritium inventory over the reactor life. (ii) To decrease the tritium inventory, a bakeout at a temperature higher than 150 °C is necessary. But a high temperature bakeout causes earlier tritium permeation to the coolant. (iii) From these results it is suggested that the decrease the tritium inventory over the reactor life by bakeout, some form of protection against tritium permeation or a decontamination device in the cooling (or bakeout) system becomes necessary.
安全性の観点から、第一壁におけるトリチウムインベントリと冷却材への透過を制御することは非常に重要である。時間依存の拡散および温度計算コードであるTPERMが開発された。このコードを用いて、ベークアウト温度がトリチウムインベントリと冷却材へのトリチウム透過に及ぼす長期的影響に関する数値研究が行われた。この研究では、FER型第一壁（ステンレス鋼）を想定し、循環運転（1サイクルはプラズマ燃焼相とベークアウト相を含む）を仮定した。結果は以下の通りである：(i) 150°Cベークアウトを伴う運転と連続燃焼運転（ベークアウトなし）の間では、第一壁のトリチウムインベントリにほとんど差がない。どちらの場合も、5年間の積算燃焼時間において冷却材へのトリチウム透過は生じない。150°Cベークアウトは、プラズマ側表面領域（深さ0.1mmまで）のトリチウム放出には有効であるが、原子炉寿命全体にわたるトリチウムインベントリの低減には有効ではない。(ii) トリチウムインベントリを低減するには、150°Cより高い温度でのベークアウトが必要である。しかし、高温ベークアウトは冷却材へのトリチウム透過を早期に引き起こす。(iii) これらの結果から、ベークアウトによる原子炉寿命全体にわたるトリチウムインベントリの低減には、トリチウム透過に対する何らかの防護措置または冷却（またはベークアウト）系統における除染装置が必要となることが示唆される。