AbstractAmong the major processes leading to tritium transport through Li ceramic breeders the percolation of gaseous tritium species through the connected porosity remains the least amenable to a satisfactory treatment. The combination of diffusion and reaction through the convoluted transport pathways prescribed by the system of pores poses a formidable challenge. The key issue is to make the fundamental connection between the tortuousity of the medium with the tranport processes in terms of only basic parameters (e.g., molecular diffusion coefficient and porosity distribution) that are amenable to fundamental understanding and experimental determinations. This fundamental challenge is met within the following approaches. On the microscale the short range transport is modeled via a convection-diffusion-reaction approach. On a macro scale the long range transport is described within a matrix formalism. The convoluted microstructure of the pore system as prescribed from experimental measurements is synthesized into the present approach via monte carlo simulation techniques. In this way the approach requires as inputs only physical-chemical parameters that are amenable to clear basic understanding and experimental determination. In this sense it provides predictive capability. Using this approach the concept of residence time has been analyzed in a critical manner. Implication for tritium release experiments was discussed.
リチウムセラミック増殖材を通じたトリチウム輸送をもたらす主要なプロセスの中で、気体状トリチウム種の連結した気孔率を通じたパーコレーションは、満足のいく処理が最も困難なものとして残っている。複雑に入り組んだ輸送経路を通じた拡散と反応の組み合わせは、困難な課題を提起している。重要な問題は、媒体の曲路率と輸送プロセスとの間の基本的な関連を、基本的なパラメータ（例えば、分子拡散係数や気孔率分布）のみを用いて確立することであり、これにより基本的な理解と実験的決定が可能となる。この基本的な課題は、以下のアプローチによって解決される。微視的スケールでは、短距離輸送が対流-拡散-反応アプローチによってモデル化される。巨視的スケールでは、長距離輸送がマトリックス形式を用いて記述される。実験的測定から得られた気孔系の複雑に入り組んだ微細構造は、モンテカルロシミュレーション手法によって本アプローチに統合される。このようにして、本アプローチは入力として物理化学的パラメータのみを必要とし、これらは明確な基本的理解と実験的決定が可能である。この点において、本アプローチは予測能力を提供する。本アプローチを用いて、滞留時間の概念が批判的に分析された。トリチウム放出実験への影響について議論された。