The tritium permeation barrier (TPB) on reduced activation ferritic/martensitic steel is critical for ensuring both tritium self-sustainability and safety in fusion reactors. Evaluating the performance of TPB-containing modules with complex geometries is essential for advancing their engineering applications. In this study, a novel module-scale gas-driven permeation device was designed and established. The device, equipped with a custom-designed shielding shell, is capable of accommodating module samples several hundred millimeters in length. Utilizing this device, permeation fluxes of deuterium through module samples were recorded. The results demonstrated a significant PRF of FeCrAl/CLF-1 module due to a thermally grown oxide layer. However, the planar reference sample exhibited substantially higher PRF values, which might be due to the uniformity and density of the oxide layer. These findings highlight the importance of conducting module evaluations to ensure the reliable assessment of TPB performance in fusion reactor applications.
トリチウム透過バリア(TPB)は、核融合炉においてトリチウムの自己充足性と安全性の両方を確保するために、低放射化フェライト/マルテンサイト鋼上に不可欠である。複雑な形状を有するTPB含有モジュールの性能を評価することは、その工学的応用を進める上で不可欠である。本研究では、新しいモジュール規模のガス駆動透過装置を設計し、構築した。この装置は、カスタム設計された遮蔽シェルを備え、長さ数百ミリメートルのモジュール試料を収容することができる。この装置を用いて、モジュール試料を透過する重水素の透過フラックスを記録した。結果は、熱成長酸化物層により、FeCrAl/CLF-1モジュールの有意なPRFを示した。しかし、平面参照試料は、酸化物層の均一性と密度に起因する可能性がある、かなり高いPRF値を示した。これらの知見は、核融合炉応用におけるTPB性能の信頼性の高い評価を確実にするために、モジュール評価を実施することの重要性を強調している。