第44卷增刊 原 子 能 科 学 技 术 V ol. 44, Suppl. 2010年9月 Atomic Energy Science and Technology Sep. 2010
收稿日期：2010-06-17；修回日期：2010-08-06
基金资助：中国工程物理研究院2008年度双百基金项目资助
作者简介：陆光达（1960—），男，江苏靖江人，研究员，从事氚化学与氚工艺研究工作
氚老化对钯钇合金膜氢渗透性能的影响
陆光达，张桂凯，陈 淼，王晓英
（中国工程物理研究院，四川 绵阳 621900）
摘要：在聚变堆燃料循环系统中，钯合金膜将被用于氢同位素与杂质气体间的渗透分离以及含氚杂质中氚的催化回收。长期连续的氚操作将使合金膜体内因氚衰变而累积3He ，产生氚老化效应。本工作研究了贮氚老化对Pd8.5Y0.19Ru （原子百分数）合金膜的氕、氘渗透性能的影响。研究结果表明：对于膜内体氦浓度He/M 为0.042的氚老化膜，在573～723 K 温度范围内，氕、氘渗透率被严重降低，膜的氕氘渗透分离系数则有所提高。
关键词：钯钇合金膜；氢；渗透；氚老化效应
中图分类号：TL922；TL291 文献标志码：A 文章编号：1000-6931（2010）S0-0106-05
Tritium Aging Effects on Hydrogen Permeation
Through Pd-Y Alloy Membrane
LU Guang-da ，ZHANG Gui-kai ，CHEN Miao ，WANG Xiao-ying
（China Academy of Engineering Physics , P .O. Box 919-71, Mianyang 621900, China ）
Abstract: Palladium alloy membranes are widely used as permeator to produce pure tritium from impurities and tritride gas mixture in tritium technology related to fusion reactor. But long term continuous operation can lead to accumulation of 3He in alloy, and the results in tritium aging effects. In this work, the changes in protium/deuterium permeation characteristic of Pd8.5Y0.19Ru (at.%) alloy membrane induced by tritium aging were experimentally investigated. The aged membrane has a 3He atomic ratio of 0.042 to metal. The results show that in the temperature range of 573-723 K, the permeability of the aged membrane is decreased seriously, and the permeation separation factor for protium/deuterium is increased somewhat.
Key words: Pd-Y alloy membrane ；hydrogen ；permeation ；tritium aging effect
聚变堆燃料循环的基础技术是氚处理工艺。长期以来，氚处理工艺一直利用钯合金膜极强的氢渗透功能，进行氢同位素与杂质气体间的分离[1-3]；又由于膜对氢同位素渗透具有较
强的同位素效应，而被研究用于氢同位素间的大规模、连续分离[4-6]；另外，利用催化反应与氢渗透功能的结合，管式钯膜反应器还被用于
含氚水及其它含氚杂质中的氚回收[7-8]。
聚变堆燃料循环系统的工作特点是长期、连续。在这种工作条件下，由于氚衰变保留在合金材料中的累积3He 会变得可观，从而产生明显的氚老化效应。氚老化对钯合金膜的工程应用性能会产生怎样的影响值得关心。
有关氚老化对钯合金膜工程应用性能的影