AbstractPlasma exhaust during D–D and D–T operation of ITER will certainly not be the only source for gaseous streams within the tritium plant from which deuterium and tritium need to be recovered. Besides the gases from other operational modes of the tokamak, such as deuterium or helium from glow discharge cleaning or the fluids from the retrieval of tritium from co-deposits, various other sources within ITER will generate tritiated waste gases which have to be processed. Since ITER does not have a dedicated system for the treatment of gaseous wastes, all the tritium needs to be recovered by the tokamak exhaust processing (TEP) system. Consequently the TEP system has many more duties than the name of this particular part of the ITER tritium plant may suggest. The TEP process is designed to be fully continuous and based on permeation of hydrogen isotopes through palladium/silver (first process step), heterogeneously catalyzed cracking or conversion reactions (second process step), and counter-current isotopic swamping (third process step). The overall decontamination factor of the three-stage TEP process for tritium removal from tokamak exhaust gas at a composition as specified for the DT phase of ITER is at least 108. Off-gases from this system can therefore be stacked via the normal vent detritiation system (N-VDS) of ITER after intermittent storage for decay of γ-active species in dedicated tanks.
ITERのD-DおよびD-T運転中におけるプラズマ排気は、トリチウムプラント内でのガス状流路の唯一の発生源ではない。トリチウムと重水素の回収が必要なガス状流路は、グロー放電洗浄時の重水素やヘリウム、共堆積物からのトリチウム回収時の流体など、トカマクの他の運転モードからも発生する。さらに、ITER内の様々な他の発生源からも、処理を要するトリチウム含有廃ガスが生成される。ITERにはガス状廃棄物の専用処理システムが存在しないため、すべてのトリチウムはトカマク排気処理(TEP)システムによって回収されなければならない。その結果、TEPシステムは、ITERトリチウムプラントのこの特定部分の名称が示す以上の多くの役割を担っている。TEPプロセスは完全連続運転を前提として設計されており、パラジウム/銀膜を通した水素同位体の透過(第一段階)、不均一触媒による分解または変換反応(第二段階)、并向流式同位体スウィーピング(第三段階)に基づいている。ITERのDT運転時に規定された組成のトカマク排気ガスからのトリチウム除去に対する三段階TEPプロセスの総合除染係数は、少なくとも10⁸である。したがって、このシステムからのオフガスは、専用タンク内でのγ放射性種の減衰のための間欠貯蔵後、ITERの通常換気除染システム(N-VDS)を介してスタック放出が可能である。