AbstractAn experimental method for measuring diffusion coefficients and permeation rates of tritium in metals around room temperature has been established, and their values in iron have been obtained by using the method.Permeation rates of tritium and hydrogen through iron were measured by the electrochemical method in which a tritiated aqueous solution was used as a cathodic electrolyte. Tritium and hydrogen were introduced from one side of a membrane specimen by cathodic polarization, while at the other side of the specimen the permeating tritium and hydrogen were extracted by potentiostatical ionization. The amount of permeated hydrogen was obtained by integrating the anodic current, and that of tritium was determined by measuring the radioactivity of the electrolyte sampled from the extraction side. Diffusion coefficients of tritium (DT) and hydrogen (DH) were determined from the time lag of tritium and hydrogen permeation. DT = 9×10−10m2/s and DH = 4×10−9m2/s at 286 K for annealed iron specimens. These values of DT and DH were compared with the previous data of the diffusion coefficients of hydrogen and deuterium, and the isotope effect in diffusion was discussed.
室温付近における金属中のトリチウムの拡散係数および透過速度の測定方法を確立し、この方法を用いて鉄中のそれらの値を得た。トリチウムおよび水素の鉄透過速度は、トリチウム水溶液を陰極電解液として用いる電気化学的方法により測定した。トリチウムおよび水素は、膜状試験片の一方の面から陰極分極によって導入し、他方の面では透過してきたトリチウムおよび水素を陽極分極によって電離抽出した。透過した水素量は陽極電流の積分値から求め、トリチウム量は抽出側の電解液をサンプリングしてその放射能を測定することにより決定した。トリチウムおよび水素の拡散係数（DTおよびDH）は、トリチウムおよび水素の透過の時間遅れから決定した。焼鈍した鉄試験片について、286 KにおいてDT = 9×10⁻¹⁰ m²/s、DH = 4×10⁻⁹ m²/sを得た。これらのDTおよびDHの値を、これまでに報告されている水素および重水素の拡散係数のデータと比較し、拡散における同位体効果について考察した。