丁卫东，杨洪广，王 玮

(中国原子能科学研究院，北京 102413)

氚作为核聚变反应中的重要原料，在进入聚变堆燃料系统前多储存于金属氢化物材料中。而铀具有室温吸氢平衡压低、氢平台区宽、量热精度高、吸氢速率快，以及稳定的吸/放氢性能，常用作贮氚材料。但由于氚是一种放射性核素，贮存过程中会不断衰变生成气体氦-3，富集在氚化铀表面, 形成氦屏蔽层，导致氚量降低，铀储存性能下降[1-2]。Zr0.85Ti0.15Co不仅具有与金属铀相近的室温吸氢平衡压(约10-2Pa)和吸氢速率，同时储氚容量比铀高，且不存在自燃和放射性等安全问题，比铀使用更加方便，被认为是最有可能取代铀而用作氚储存的材料[3]，目前所购买氚源多为铀床储存，储存较长时间后，床体内部氚衰变产生氦-3，为方便后期使用，减小衰变氦-3对氚源纯度的影响，本实验将铀氚源分装到Zr0.85Ti0.15Co床中。根据文献调研，在氦氢混合气体中吸氢会产生氦屏蔽效应，阻碍氢的吸附，Ortman等[4]提出了氢吸附的整体流模型，张强基等[5-7]进一步分析氦对氢的屏蔽效应，提出其吸附过程包括整体流-扩散流的过程，本研究通过氚转移过程研究衰变氦-3对Zr0.85Ti0.15Co合金吸氚性能的影响，并分析验证其氦-3屏蔽影响机理。

1 实验部分

1.1 实验材料

转移氚床内吸氚材料为Zr0.85Ti0.15Co粉体，采购于有研工程技术研究院有限公司，粒径150～300目，床内装量2.05 g，粉体经氘气充分活化。所用氚源为铀氚床，储存4年6个月，经过室温及高温加热去除氦-3约131.051 cc(标准状况，std.)，当前剩余氚量约450 Ci，但仍存在大量氦-3。……