The first wall of the helium-cooled ceramic breeder test blanket module (TBM) will be subjected to charge exchange neutral from the mixed deuterium (D) and tritium (T) deuterium–tritium (D–T) mixture plasma irradiation. To understand the isotope effects on mixed plasma-driven permeation (PDP) through the TBM wall, which is typically made by reduced activation martensitic/ferritic steel (RAFM), mixed D and protium (H) PDP experiments for a Chinese RAFM CLF-1 have been performed. Permeation fluxes of H and D through ∼mm thick CLF-1 have been recorded at various sample temperatures and particle incident energies. The co-permeation of H and D is found to be diffusion-limited in the bulk and obeys classical mass effects of diffusion species. The H/D ratio of the permeation fluxes is found to be stable when changing sample temperature and is insensitive to ion incident energy. In addition, the mixed H can provide more channels for D recombination to reduce the D permeation.
ヘリウム冷却セラミック増殖試験ブランケットモジュール（TBM）の第一壁は、重水素（D）とトリチウム（T）の混合重水素-トリチウム（D–T）プラズマ照射による電荷交換中性粒子に曝されることになる。TBM壁を透過する混合プラズマ駆動透過（PDP）に対する同位体効果を理解するため、通常は低放射化マルテンサイト/フェライト鋼（RAFM）で作製されるTBM壁を模擬し、中国製RAFM鋼CLF-1を用いて、重水素（D）と軽水素（H）の混合ガスによるPDP実験を実施した。種々の試料温度および粒子入射エネルギーにおいて、厚さ約mmのCLF-1試験片を透過するHおよびDの透過フラックスを測定した。その結果、HとDの同時透過はバルク内の拡散律速であり、拡散種の古典的な質量効果に従うことが明らかとなった。透過フラックスのH/D比は、試料温度を変化させてもほぼ一定であり、入射粒子エネルギーには依存しないことが見出された。さらに、Hの混合はDの再結合サイトを増加させることにより、Dの透過を低減させる効果があることが示された。