Tritium inventory build-up is a safety and economic issue for next step fusion devices and power plants. JET with a beryllium wall and tungsten divertor brings a unique contribution on fuel retention and recovery in a metallic device, as it has operated with deuterium, tritium and deuterium–tritium (DT) plasmas. This paper documents the JET fuel retention programme and results focusing on the tritium, DT campaigns and tritium clean-up in 2023. In addition specific experimental details are presented in order to provide lessons learned for fuel retention and inventory assessment procedures for regulators and operators of future fusion devices. Fuel retention results from gas balance and Laser-Induced Desorption with gas detection using Quadrupole Mass Spectrometers (LID-QMS) are discussed. Gas balance has shown that there is no significant isotopic dependence of in-vessel global fuel retention, however a faster decrease in outgassing rate has been observed with increasing mass, likely associated with the difference in concentration and depth profile of tritium and deuterium. LID-QMS data has provided new local in-vessel fuel retention data demonstrating capability for measuring fuel retention, monitoring changes in fuel retention during an operating period as well as providing direct measurement of increased near-surface fuel concentration due to diffusion of hydrogen isotopes to the surface at elevated baking temperature and removal of fuel by inner strike point heating.
トリチウムインベントリの蓄積は、次段階の核融合装置および発電所にとって安全上および経済上の問題である。ベリリウム壁とタングステンダイバータを備えたJETは、重水素、トリチウム、および重水素–トリチウム(DT)プラズマで運転されてきたことから、金属製装置における燃料保持と回収に関して独自の貢献をもたらす。本論文は、2023年のトリチウムおよびDTキャンペーンとトリチウム除去に焦点を当てたJET燃料保持プログラムとその結果を記録する。さらに、将来の核融合装置の規制当局者と運転者向けに、燃料保持およびインベントリ評価手順に関する教訓を提供するために、具体的な実験の詳細を示す。ガスバランスと、四重極質量分析計を用いたガス検出を伴うレーザー誘起脱離(LID-QMS)による燃料保持の結果について議論する。ガスバランスは、容器内全体の燃料保持に有意な同位体依存性がないことを示したが、質量が増加するにつれて脱ガス速度のより速い減少が観察されており、これはおそらくトリチウムと重水素の濃度および深さプロファイルの差に関連している。LID-QMSデータは、燃料保持の測定、運転期間中の燃料保持の変化の監視、ならびに高温ベーキング温度での水素同位体の表面への拡散による表面近傍燃料濃度の増加と内側ストライクポイント加熱による燃料の除去の直接測定の能力を実証する、新しい局所的な容器内燃料保持データを提供した。