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Development of fusion nuclear technologies at Japan Atomic Energy Research Institute

日本原子力研究所における核融合炉工学の長期的開発

関 昌弘; 山西 敏彦; 洲 亘; 西 正孝; 秦野 歳久; 秋場 真人; 竹内 浩; 中村 和幸; 杉本 昌義; 芝 清之; 實川 資朗; 石塚 悦男  ; 辻 博史

Seki, Masahiro; Yamanishi, Toshihiko; Shu, Wataru; Nishi, Masataka; Hatano, Toshihisa; Akiba, Masato; Takeuchi, Hiroshi; Nakamura, Kazuyuki; Sugimoto, Masayoshi; Shiba, Kiyoyuki; Jitsukawa, Shiro; Ishitsuka, Etsuo; Tsuji, Hiroshi

原研における核融合炉工学の長期的開発の進展状況を発表する。トリチウム取扱・処理システムにおいては、ITER及び原型炉に必要なシステムの構成要素機器の基盤技術開発が進み、統合システムの1ヶ月にわたる連続運転に成功した。DT炉内で使用された機器の表面からトリチウムを効果的に除去する方法として、波長193nmの紫外線レーザを用いる技術が開発された。ブランケットについてはITER用テスト・ブランケット・モジュール及び原型炉用先進的ブランケットの開発が進んだ。本ブランケットではトリチウム増倍材としてLi$$_{2}$$TiO$$_{3}$$,構造材料として低放射化鋼F82Hを用いている。F82H鋼については、50dpaの中性子照射と摂氏200度から500度の範囲における機械的強度が明らかとなった。さらに原型炉を目指した候補材料に100から200dpaでの中性子照射試験を行うため国際核融合材料照射施設(IFMIF)の研究開発が国際協力により進められた。

Latest status on development of long-term fusion nuclear technologies at JAERI is overviewed. A tritium processing system for the ITER and DEMO reactors was designed and basic technologies for each component of this system was demonstrated successfully by an operation of the integrated system for one month. An ultra-violet laser with a wave length of 193 nm was found quite effective for removing tritium from in-vessel components of D-T fusion reactors. Blanket technologies have been developed for the Test Blanket Module of the ITER and for advanced blankets for DEMO reactors. This blanket is composed of Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$ breeder pebbles and neutron multiplier Be pebbles, contained in a box structures made of a reduced activation ferritic steel F82H. Mechanical properties of F82H under neutron irradiation up to 50 dpa were obtained in a temperature range from 200 to 500$$^{circ}$$C. Design of the International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF) has been developed so as to obtain engineering data for candidate materials for DEMO reactors, under neutron irradiation up to 100-200 dpa.

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分野:Nuclear Science & Technology

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