Analysis and experiments on lifetime predictions for first wall and divertor plate structures in JAERI

第一壁、ダイバータ板の寿命評価に関する解析・実験

堀江 知義; 関 昌弘; 湊 章男; 東稔 達三

Horie, Tomoyoshi; Seki, Masahiro; Minato, Akio; Tone, Tatsuzo

プラズマ周辺構造物の健全性を評価するには、寿命を制限する因子、破損モードおよびそれらのメカニズムを把握する必要がある。そのために、寿命解析、詳細な応力解析、ダイバータ板の候補であるタングステン・銅接合材の熱疲労試験、機械的疲労試験、さらに、ディスラプション時の第一壁表面の溶融蒸発の模擬試験を行なった。寿命解析では運転モード、設計条件と寿命の関係を求めた。詳細応力解析の結果、ディスラプション後に第一壁に引張りの照射クリープひずみが蓄積されること、それを評価するには弾塑性解析が必要なことが示された。接合材の機械疲労試験では、高ひずみ側ではタングステン、低ひずみ側では銅によって寿命が決まること、熱疲労試験では3700回の試験でもマイクロクラックが生じないこと、蒸発実験では解析結果とよく合わなかったが、熱負荷の不均一性が原因であることなどがわかった。

Analysis and experiments on lifetime predictions of the first wall and plate of fusion reactors have been performed.