(57)【要約】  【課題】  トリチウム貯蔵ベッドから放出されるトリチウムの純度のその場測定技術の確立は、核融合炉真空容器の炉心に供給するトリチウムの純度管理やトリチウムプロセスシステム全体のトリチウム計量管理にとって重要である。【解決手段】  貯蔵ベッド昇温時の放出トリチウムの純度を、トリチウムと測定容器内壁金属との相互作用で発生する制動Ｘ線の計数率を計測することにより、貯蔵ベットから放出されるトリチウムの純度のその場測定方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トリチウム貯蔵ベッド昇温時の放出トリチウムの純度を、トリチウムと測定容器内壁金属との相互作用で発生する制動Ｘ線の計数率を計測することにより、貯蔵ベットから放出されるトリチウムの純度のその場測定方法。
【請求項２】
貯蔵ベッド昇温時、放出するガス中におけるヘリウム−３（トリチウム崩壊の生成物）の濃度をその場測定する請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トリチウム貯蔵ベッドから放出されるトリチウムの純度測定方法に関するものである。さらに詳しくは、トリチウムの制動Ｘ線計数率の計測で、その場測定を可能とした、貯蔵ベッドから放出されるトリチウムの純度測定の新しい方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電離箱によるトリチウムの計測法は、キャリアガス中の数ＰＰＭの不純物によってもトリチウムの測定値が大きく変わることがあるため、貯蔵ベッドから放出されるトリチウムの純度測定が困難であった（非特許文献１）。また開発段階であるβ線誘起特性Ｘ線計測法は、その感度が高くないため、低いトリチウム濃度でのトリチウム測定が困難であった（非特許文献２）。
【０００３】
更にまた、β線誘起制動Ｘ線計測法において、ガス状のトリチウムから放出されるβ粒子と金属物質との相互作用によって発生するＸ線を、金蒸着フィルムで被覆されたＸ線高透過性のベリリウム薄板を備えた検出器で計測することによりトリチウム濃度を測定することが行われている（非特許文献３）。
【非特許文献１】L. Rodrigo, J.M. Miller, S.R. Bokwa, et al., Fusion Technol. 21 (629) 1992.
【非特許文献２】R.A. Surette, Nuc1, Instru, Meth, Phys. Res. A337 (1994) 588.
【非特許文献３】M. Matsuyama, K. Watanabe and T. Yamazaki, Fusion Technol. 28 (1995) lO45.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トリチウム貯蔵ベッドから放出されるトリチウムの純度のその場測定技術の確立は、核融合炉真空容器の炉心に供給するトリチウムの純度管理やトリチウムプロセスシステム全体のトリチウム計量管理にとって重要である。本発明は、原理的にその場測定が可能なβ線誘起制動Ｘ線計測法を、実際に貯蔵ベッドから放出されるガス中のトリチウム純度のその場測定に用いるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、まず１０-1〜１０5Ｐａの広い圧力範囲における純トリチウムのＸ線計数率とトリチウム圧力の相関データ（検量線）を取得する。次に実際に貯蔵ベッドから放出されるガスのＸ線計数率と圧力との関係を測定する。同じ圧力での検量線によるＸ線計数率とその実測値の違いから、貯蔵ベッドから放出されるガスのトリチウム純度を求める。このように、β線誘起制動Ｘ線計測法を貯蔵ベッドから放出されるガス中のトリチウム純度のその場測定に用いることを可能とした。
【０００６】
本発明においては、トリチウム供給システムからのトリチウムガスを測定容器に導入、その圧力を圧力計で測定した後、バルブで隔離して測定容器内のガス中に存在するトリチウムと容器金属内壁との相互作用により制動Ｘ線を発生させ、この制動Ｘ線をベリリウム窓を透過してＮａＩ（ＴＩ）検出器に供給し、ＮａＩ（ＴＩ）結晶との光電相互作用により制動Ｘ線を光電信号に変換させ、この光電信号を光電子増倍管に供給し、その機能により制動Ｘ線の計数率として測定する方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、これまで測定し得なかった貯蔵ベッドから放出されるトリチウムの純度のその場測定を可能にした。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施例を図１に基づいて説明する。本発明の方法の実施システムは、測定容器（片面にバルブ１付き、もう片面にベリリウム窓付き）、ＮａＩ（Ｔｌ）検出器（ベリリウム窓付き、信号ケーブルで光電子増倍管と接続）、光電子増倍管、圧力計、バルブ２、トリチウム供給システムによって構成される。
【０００９】
測定容器は被測定ガスを内包し、その内壁の金属とトリチウムの相互作用で制動Ｘ線を発生する（バルブ１は被測定ガスを隔離し、ベリリウム窓は制動Ｘ線をできるだけ吸収せずに透過させる）。
【００１０】
ＮａＩ（Ｔｌ）検出器はベリリウム窓を透過してきた制動Ｘ線とＮａＩ（Ｔｌ）結晶との光電相互作用により、制動Ｘ線の情報を光電子信号に変換させる。光電子増倍管は光電子による光電流を増加させて、制動Ｘ線の計数率を与える。圧力計は被測定ガスの圧力を測定する。バルブ２は被測定ガスの圧力を調節する。トリチウム供給システムは貯蔵ベッドからトリチウムガスを供給する。
【００１１】
測定に当たっては、トリチウム供給システムに結合しているバルブ２を経て測定されるためのトリチウムガスを測定容器に導入し、その圧力を圧力計で測定した後、バルブ１で測定容器を隔離する。測定容器中においては、導入されたガス中に存在するトリチウムと容器金属内壁との相互作用により制動Ｘ線が発生する。この制動Ｘ線は、ベリリウム窓を透過してＮａＩ（ＴＩ）検出器に供給され、前述の如く、ＮａＩ（ＴＩ）結晶との光電相互作用により制動Ｘ線を光電信号に変換される。この光電信号を光電子増倍管に供給し、その機能により制動Ｘ線の計数率として測定される。
【実施例】
【００１２】
図２に示されるように、測定においては、まず純トリチウムの圧力を１０-1〜１０5（パスカル：Ｐａ）の範囲で変化させて、純トリチウムのＸ線計数率（カウント／分：ｃｐｍ）とトリチウム濃度（ギガベクレル／立方メートル：ＧＢｑ/m3）の相関データ（検量線）を取得する。
【００１３】
次に、本発明の測定方法により、ヘリウム−３を含むトリチウムガスのＸ線計数率の圧力依存性を測定する。その測定値と同じ圧力での検量線によるＸ線計数率との比較により、任意の圧力下での放出ガス中のトリチウム純度を知る。
【００１４】
例えば、図１の圧力計でトリチウム供給システムから導入されるトリチウム含有ガスの圧力が測定され、その圧力におけるＸ線計数率が光電子増倍管で測定される。そこで、図２に示されるように、純トリチウムを被測定ガスに用いることにより、計数率と圧力（トリチウム濃度）との関係（検量線）を知ることができる。
【００１５】
又、図３に示されるように、昇温時におけるトリチウム貯蔵ベットから放出されるガスは、その不純物（ヘリウムー３）の割合が放出ガスの圧力の増加と共に変化している。１パスカル圧力においては不純物の割合が９８％であったが、１，０００パスカルの圧力になると不純物の割合は２４％になった。このように、ベットから放出されるガス中のトリチウム純度のその場測定が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は、核融合炉真空容器の炉心に供給するトリチウムの純度管理やトリチウムプロセスシステム全体のトリチウム計量管理に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の測定方法を示す図である。
【図２】制動Ｘ線の計数率と純トリチウムのトリチウム圧力又はトリチウム濃度との間の相関関係を示すグラフである。
【図３】昇温時における貯蔵ベットから放出されるガス中の不純物割合の圧力依存性を示す実際のその場測定例である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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