ITER NBI保守用セシウム除去装置の概念設計

Conceptual design of cesium removal device for ITER NBI maintenance

岡 潔; 柴沼 清

Oka, Kiyoshi; Shibanuma, Kiyoshi

ITERプラズマ加熱装置の1つである中性子入射装置(NBI装置)において、負イオンを安定に発生させるためにセシウムが必要となる。しかし、NBI装置を長時間運転したあと、セシウムは電極の支持部分を絶縁する部分(碍子)に付着するため、碍子の絶縁抵抗値が低下し、運転の継続が困難となる。このため、一定期間ごとに碍子部分のセシウムを除去及び清掃する必要がある。NBI装置は、プラズマからの中性子照射によって放射化されるため、遠隔操作によるセシウム除去及び清掃を実施するためのシナリオとセシウム除去装置の検討が必要である。このような背景の下、本報告では、レーザーアブレーション法をセシウム除去に適用した場合の除去手順と、遠隔によるセシウム除去装置の概念設計について、その検討結果を報告するものである。

Cesium is required in order to generate a stable negative ion of hydrogen in an ion source of the neutral beam injector (NBI), which is one of the plasma-heating devices for International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER). After long time operation of NBI, the cesium deposits to the insulators supporting the electrode. Due to the deterioration of the insulation resistance, the continuous operation of the NBI will be difficult. In addition, the NBI device is activated by neutron from D-T plasma, so that a periodic removal and cleaning of the cesium on the insulators by remote handling is required. A study of the cesium removal scenario and device is therefore required considering remote handling. In this report, a cesium removal procedure and conceptual design of the cesium removal device using laser ablation technique are studied, and the feasibility of laser ablation is shown.