高濃度トリチウム測定装置の開発

高浓度氚测量装置的研制

• 批准号: 61880021
• 负责人: 乗松 孝好
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-61880021/
• 关键词: 高濃度トリチウム測定; 粉末無機蛍光体

1.目的 核融合燃料レベルの高濃度トリチウム(0.1〜2.6Ci/【cm^3】)を対象とする小型でインライン可能な濃度測定装置を開発する。2.方法 β線の励起作用による無機蛍光体の発光強度を測定することによりトリチウム濃度を求める計測技術の開発を行った。ウランベッドを用いたトリチウム取扱装置に蛍光体センサーを接続し、ウランベッドからDTガスを熱解離により供給し、ピエゾ素子により圧力を測定する。蛍光体センサーは直径3mmの石英ロッドの一端に蛍光体粉末を充填層が6mmとなるように30〜70mg充填し、フィルターで押さえスウェージロックで固定して製作する。発光強度はコアー径0.8mmの光ファイバーでグローブボックス外部へ導き、ホトカウンターで計測する。蛍光体はZnS:Cu、ZnS:Ag、ZnS:Cu:Al、ZnS:Au:Cu:Al、【Zn_2】【SiO_4】:Mn(Zn・Cd)S:Cu:Al、(Zn・Cd)S:Ag、【Y_2】【SiO_5】:Ce、【Y_2】【O_5】S:Tb、【Y_3】【Al_5】【O_(12)】:Tb、【Y_3】【Al_5】【O_(12)】:Ceを用いた。3.実験結果 トリチウム濃度と発光強度の関係は蛍光体の種類により発光強度の差があるが、いずれの蛍光体も0〜7気圧の範囲で直線性が認められる。粉末蛍光体を使用したことにより、水素によるβ線の自己吸収の影響を少なくすることができ濃度と発光強度の間に良い直線性が得られたと考えられる。Zn系蛍光体は発光強度が大きく、Y系は小さい。またY系はβ線による損傷と思われる発光強度の低下が、1時間程度の使用で認められた。【Zn_2】【SiO_4】:Mnを使用してトリチウムの昇圧、降圧を繰り返えす実験で2回目からBG値は初期暗電流値の5倍程度となるが、それ以後は平衡に達する。この値はDTがス1気圧の場合の電流値の1/100程度であるので、それほど問題とはならない。【Zn_2】【SiO_4】:Mnを使用してDT混合比を任意に変化させる実験でトリチウム濃度およびDT混合比を±1.5%以内の測定精度で求められることが確認できた。以上の結果より、インラインでかつ微量装荷量で可能な高濃度トリチウム測定装置の実用化の見通しが得られた。

1. Objective To develop a small device for measuring the concentration of nuclear fusion fuel with high concentration (0.1 ~ 2.6 Ci/cm^3). 2. Methods The development of measurement techniques for the determination of emission intensity of inorganic phosphors under excitation of beta rays The temperature of the sample is measured by the temperature of the sample and the temperature of the sample. The filling layer of the phosphor powder is 6mm in diameter and 30 ~ 70mg in diameter at one end of the phosphor powder. Light emission intensity is measured at 0.8mm in diameter. Phosphors include ZnS:Cu, ZnS:Ag, ZnS:Cu:Al, ZnS:Au:Cu: Al,[Zn_2][SiO_4]:Mn(Zn·Cd)S:Cu:Al,(Zn·Cd)S:Ag,[Y_2][SiO_5]:Ce,[Y_2][O_5] S:Tb,[Y_3][Al_5][O_(12)]:Tb,[Y_3][Al_5][O_(12)]:Ce. 3. The results show that the relationship between the concentration and the emission intensity is linear according to the type of the phosphor and the difference between the emission intensity and the range of the pressure of the phosphor from 0 to 7. The effect of the use of the powder phosphor on the absorption of the beta ray was studied. Zn series phosphor light intensity is high, Y series phosphor light intensity is low. Y is the beta line damage caused by the decrease in the intensity of light emission, 1 degree of time to use the recognition. [Zn_2][SiO_4]:Mn is used to increase and decrease the voltage of the system, and the voltage of the system is reduced. The current value is 1/100 of the current value in the case of DT = 1 voltage. [Zn_2][SiO_4]:Mn is used to determine the concentration and DT mixing ratio within ±1.5%. As a result of the above, the micro-loading capacity of the determination device may be reduced to high concentration.