核熱解析による固体増殖水冷却方式テストブランケットモジュールのトリチウム増殖比に関する検討

Studies on tritium breeding ratio for solid breeder blanket cooled by pressurized water through nuclear and thermal analyses

関 洋治; 谷川 尚; 鶴 大悟; 榎枝 幹男; 秋場 真人; 江里 幸一郎; 丹澤 貞光; 西 宏; 廣瀬 貴規; 本間 隆; 毛利 憲介; 横山 堅二

Seki, Yohji; Tanigawa, Hisashi; Tsuru, Daigo; Enoeda, Mikio; Akiba, Masato; Ezato, Koichiro; Tanzawa, Sadamitsu; Nishi, Hiroshi; Hirose, Takanori; Homma, Takashi; Mori, Kensuke; Yokoyama, Kenji

本報告は、ITERでの試験を予定している固体増殖水冷却方式のテストブランケットモジュール(TBM)について、トリチウム増殖比(TBR)に注目しつつ、層の厚さと配置を最適化するために実施した一次元核熱計算の成果をまとめたものである。今回検討を行ったTBMには、箱構造体の内部にトリチウム増殖材(),中性子増倍材()の微小球が層状に充填されている。増殖・増倍材の健全性が維持される最高温度以下でTBRの増加を目指し、増殖・増倍材の層の厚さを最適化した。本研究によって得られた代表的な知見を以下に示す。(1)「充填層の多層構造においても、体積比にTBRの最大値が存在する。」(2)「増殖材層の背面にSingle Packingの増倍材層を2層配置することで、TBRのピーク付近であるが可能である。」本成果は、濃縮度,増倍材の充填率,増殖・増倍材層の厚さに対して、TBRを系統的にまとめたことにある。これらの結果は、TBRの見積りに貢献する一つのデータベースであり、原型炉を見据えたTBM設計の研究開発に資するものである。

This report is result of one-dimensional nuclear and thermal analyses on Test Blanket Module (TBM) for ITER emphasizing on optimized layer structures of a ceramic tritium breeder () and a beryllium neutron multiplier . Taking into account increment of Tritium Breeding Ratio (TBR), the radial widths of the breeder and multiplier layers are optimized. The main results of our study are as follows: (1) In multilayered structures of pebble beds, the peak of the TBR exists within the range of the volume ratio (2) In the case of the single packing, the R stayed in the range of by setting the two layers of Be behind a layer of . This database of TBR for optimized layer structures contributes to the estimation of TBR at the design stage of the TBM and demonstration blanket.