JPS59174503A - トリチウム水からのトリチウム回収法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトリチウム水からのトリチウムの回収法に関す
る。詳しくは、 本発明はトリチウム水を分解して水素ガスの化学形で、
トリチウムを回収する方法に関するものであって、セラ
ミック製電解質膜において水蒸気を電気分解することを
特徴とするものである。

中・高レベルのトリチウム水の分解によるトリチウムの
回収は、将来核融合燃料の取扱いや使用済核燃料再処理
において必要と遅るとされているが現在我国には確立さ
れた方法は存在しない。米国においてはウランなどの活
性金属による水蒸気の還元が行われているが、反応に伴
いこれら金属が消費されるため継続的運転のためには定
期的交換が必要である。放射性物質を扱う装置の交換作
業は汚染等の危険がある上、取出された交換体は放射性
廃棄物として処理されねばならず、またウラン金属は高
価であり、核燃料物質のため取扱いが難しい。

高分子固体電解質（ＳＰＥ）を用いたトリチウム水の分
解も米国では試みられている。しかし有機物材料がトリ
チウム壊変による放射線損傷を受けることが判明し、実
用化には至っていない。

アルカリ水溶液を用いた従来法による水の電気分解も原
理的には可能である。しかし電解液の形で装置中に必要
とされるトリチウムの量（インベントリ−）が極めて大
きくなり、高価であシ比放射能の高いトリチウムを扱う
方法としては現実的、ではなく、試みられていない。

本発明は、これらの欠点を除いて、すなわち定期的交換
、放射線損傷、放射性廃棄物の発生を伴なわずに、気相
にてトリチウム水からトリチウムを回収することを目的
とする。

本発明に係るトリチウムの回収は、酸素イオン導電性固
体電解質膜を用いた電解槽において行なわれる。以下、
トリチウム回収の過程を図によって説明する。電解槽は
、電解質１およびその表面に取付けられた陰極２、陽極
３よシなる隔膜により二室に分割される。トリチウム水
（Ｔ２Ｏ）は電解槽陰極側のガス導入口４より純の水蒸
気またはアルゴンなどの７気流によって供給され、陰極
表面においてトリチウムガス（Ｔ２）に還元される。反
応ガスが十分電極に接する条件において供給トリチウム
水は高効率でトリチウムガスに変換され、ガス導出口５
よシ回１楳される。一方、水の分解によって生じた酸素
はイオン状態で電解質中を通過し、陽極よシ酸素ガス０
２として発生し、酸素導出口６より排出される。トリチ
ウムおよびトリチウム水は電解質膜を透過しないため、
この酸素を汚染すること、はない。

電解質膜としては、酸化カルシウム、酸化マグネシウム
、酸化インドリウム、酸化イッテルビウム等を添加した
酸化ジル０ニウム（安定化ジルコニア）、酸化セリウム
、酸化トリウム、酸化ビスマス等の焼結体が使用可能で
あるが、充分な酸素イオン伝導度を得るためには５００
℃〜１０００℃の高温が必要である。電極は、電解質膜
に白金ペーストを塗布し、約１０００℃で焼成すること
によって得られるが、この他にサーメットトランタンコ
ノマルタイト（Ｌａ（３ｏ０３）等の導電体を溶射する
ことによっても作成できる。

酸化イツトリウムと酸化ジルコニウムの固溶体を管型に
焼結して得た電解質膜と前述の白金電極を用いた電解槽
において、アルザン気流中の水蒸気からの水箪回収率を
測定したところ、６００〜９５０℃の温度範囲において
’９９．５％以上の回収率を得た。

【図面の簡単な説明】

図は本発明のトリチウム水からのトリチウムの回収法の
概略説明図である。図において、ｌは電解質、 ２は陰極、 ３は陽極 ４はガス導入口、 ５はガス導出口、 ６は酸素導出口 である。 図面の浄書（内容に変更なし） ２ 手続補正書（自発） 昭和５８年４月１４０日 特許庁長官　若杉和夫　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第０４４３９４号 ２発明の名称 トリチウム水からのトリチウム回収法 λ補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都千代田区円幸町二丁目２番２号名　称　
（４０９）日本原子力研究所 ４、代理人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トリチウム水蒸気を含むガスを、両面に電極を取付けた
   酸素イオン導電性固体電解質膜に供給しつつ両電極間に
   通電し、トリチウム水蒸気を電気分解によって水素に転
   換して回収する一方、トリチウムに汚染されない酸素全
   電解質対極側より排出することを特徴とするトリチウム
   水からのトリチウム回収法。