AbstractA new type of tritium cleanup system that differs from conventional systems in its application of a decomposition-processing vessel has been investigated by means of computer simulation. In the decomposition-processing vessel, tritiated compounds are decomposed so that it is possible to extract the tritium in the form of hydrogen molecules while other elements such as carbon are fixed within the vessel. In our computer simulation of the removal of tritium, a single run of processing was assumed to handle 1 N m3 of a gaseous mixture that contained 1 GBq tritium and was 90% hydrogen, 5% methane and 5% helium. As a result, three pressure curves, one for hydrogen, a ‘both-sum’ (hydrogen+methane) curve and a ‘total-sum’ (hydrogen+methane+helium) curve, showed strong and marked changes in trend at almost the same elapsed time. This time corresponded to the completion of a single cycle of processing. The changes in trend suggest that the three curves had been dominated in the first cycle by the hydrogen initially contained in the exhaust gas and that, after one cycle, they had come to be dominated by the remaining methane and by the hydrogen generated by methane decomposition. It took about 8.7 h for the concentration of tritium in the gas being processed to fall below the relevant limit.
従来のシステムとは異なり、分解処理容器を応用した新しいタイプのトリチウム浄化システムを、コンピュータシミュレーションにより調査した。分解処理容器内では、トリチウム化合物が分解され、トリチウムを水素分子の形で抽出できる一方、炭素などの他の元素は容器内に固定される。トリチウム除去のシミュレーションでは、1回の処理で、1 GBqのトリチウムを含み、90%が水素、5%がメタン、5%がヘリウムである1 Nm3のガス混合物を扱うと仮定した。その結果、水素、'水素+メタン'の合計曲線、および'水素+メタン+ヘリウム'の総合計曲線の3つの圧力曲線は、ほぼ同じ経過時間で傾向の強い顕著な変化を示した。この時間は、1サイクルの処理の完了に対応する。傾向の変化は、3つの曲線が最初のサイクルでは排気ガス中に最初に存在する水素によって支配され、1サイクル後には残存メタンとメタン分解によって生成された水素によって支配されるようになったことを示唆している。処理中のガス中のトリチウム濃度が関連する限度以下に低下するまでに約8.7時間かかった。