核融合炉用トリチウムプラントにおける深冷蒸留塔の塔構成とインベントリーに関する考察

Study of column construction and tritium inventory of cryogenic distillation columns for tritium plant of a fusion reactor

岩井 保則; 山西 敏彦; 奥野 健二

Iwai, Yasunori; Yamanishi, Toshihiko; Okuno, Kenji

核融合炉の水素同位体分離プロセスには深冷蒸留塔が最有力視されている。しかし、この方法は水素を液体として扱うことからトリチウムインベントリーが大きくなることが問題であり核融合炉の安全上、インベントリーが最小限になるように深冷蒸留塔システムを設計する技術を確立することが非常に重要である。本報告では、ITER規模の核融合炉を想定し、予想されている各排ガスの流量と組成に基づき設計計算を実施し、インベントリーの最小化という観点から塔構成の検討、考察をおこなった。従来のITER用ISSの設計条件に基づき計算をおこなった結果H濃縮塔とHT分離塔、D濃縮塔、T濃縮塔の3塔ループからなる4塔構成でシステム全体の総インベントリーを94gと目標の100g以下を満たすことができた。またこの手法は新しい条件にも対応させることができることができた。

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