Article original Écrit par Vincenc Nemanič de l'Institut Jožef Stefan, JSI, Jamova cesta 39, 1000 Ljubljana, Slovénie.
Une réduction efficace de la perméation des isotopes gazeux de l'hydrogène dans une paroi métallique par l'introduction d'une barrière est essentielle dans deux domaines principaux : la prévention de la fragilisation de l'acier par l'hydrogène et le contrôle de l'inventaire du tritium dans les futurs réacteurs de fusion nucléaire. Les avancées les plus importantes et les études les plus pertinentes proviennent de la communauté de la fusion nucléaire, où la rétention du tritium est une question importante, qui influe sur les questions de sécurité.
Les barrières de perméation stables sont recherchées parmi les matériaux dont la solubilité et la diffusivité de l'hydrogène sont les plus faibles. Outre quelques métaux purs spécifiques, comme le béryllium et le tungstène, des oxydes, des nitrures et des carbures denses ont été utilisés comme barrières à la perméation.
ont été le plus souvent étudiés. Les techniques de revêtement pour la préparation de barrières parfaites et bien adhérentes sont évidemment aussi importantes que le choix du matériau lui-même. Les techniques les plus attrayantes sont celles qui permettent la formation d'une couche ad hoc par simple oxydation. D'autres méthodes nécessitent des environnements gazeux spécifiques avec des champs électriques et magnétiques puissants, ce qui peut représenter une limite pour la couverture uniforme des couches ad hoc sur des zones étendues et irrégulières. L'évaluation des performances de la barrière obtenue est une autre tâche difficile. Plusieurs nouvelles méthodes, qui peuvent tracer les isotopes d'hydrogène en vrac à de très faibles concentrations, échouent souvent dans la détermination de leur mobilité. En outre, elles ne révèlent pas le rôle des défauts de la barrière. La méthode classique du taux de perméation des gaz à travers des membranes enduites reste l'option la plus fiable pour déterminer l'efficacité réelle de la barrière de perméation à l'hydrogène (HPB). À température élevée, le taux de perméation de l'hydrogène est enregistré sur la face aval d'une membrane enduite exposée à une pression d'hydrogène nettement plus élevée en amont. En utilisant des techniques modernes d'instrumentation sous vide, même les barrières les plus efficaces peuvent être bien caractérisées.
