IFMIF ターゲット背面壁の熱構造解析

IFMIF thermostructural analysis in the target back wall

千田 輝夫; 井田 瑞穂; 中村 博雄; 杉本 昌義; Simakov, S. P.*

Chida, Teruo; Ida, Mizuho; Nakamura, Hiroo; Sugimoto, Masayoshi; Simakov, S. P.*

国際核融合材料照射施設(IFMIF)は、核融合炉材料の開発のために、照射量150dpaまで照射可能な強力中性子束を発生可能な加速器型中性子源である。IFMIFターゲットアセンブリの背面壁は、年間50dpaの中性子照射下で使用する必要があり、交換可能型背面壁の熱構造設計は重要課題の一つである。従来の熱構造解析結果では、熱応力の観点から背面壁の材料として低放射化フェライト鋼(F82H)が推奨された。しかしながら、従来のモデルは背面壁のみのモデルであったため、今回、ターゲットアセンブリの一部を含んだモデルにより背面壁とアセンブリ本体との間の熱移動と本体の変形も考慮したより現実的な熱構造解析を実施した。その結果、背面壁中心部の熱応力が許容値(300Cでの降伏応力455MPa)を超えた。そのため、背面壁取り付け部のリップシールに断面が半円形の熱応力吸収構造を付加して熱応力解析を実施した。その結果、背面壁中心部の熱応力は6090MPa程度に軽減され、最大発生応力値は許容値以下となり、背面壁設計の方向性の見通しを得た。

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