Conceptual design study of exchange of the in-vessel components by remote handling system for JT-60SA

JT-60SAのための遠隔保守システムを用いた真空容器内機器交換の概念設計

林 孝夫; 櫻井 真治; 正木 圭; 玉井 広史 ; 吉田 清; 松川 誠

Hayashi, Takao; Sakurai, Shinji; Masaki, Kei; Tamai, Hiroshi; Yoshida, Kiyoshi; Matsukawa, Makoto

JT-60SAはDEMO炉に向けてITERに寄与及び補完するトカマク型核融合装置である。JT-60SAの大きな特徴の一つはその高パワー及び長時間放電であり、その結果として、多量のDD中性子が発生する。真空容器の予想される放射化線量は、10年運転3か月冷却で1mSv/hを超えるため、真空容器内への人によるアクセスは制限される。そのため真空容器内機器を交換及び修理するために遠隔操作システムが必要とされている。本発表は、JT-60SAの遠隔操作システムに関するものであり、特に真空容器内機器の交換について詳細に述べる。JT-60SAのリモートハンドリング(RH)は、全18セクションのうち4か所の水平部大口径ポート(高さ1.8m,幅0.6m)を用いる。またRH装置は、重量物用と軽量物用の2種類のマニピュレータを備えている。ダイバータカセット等は重量物用マニピュレータを用いて交換し、第一壁アーマタイル等は軽作業用マニピュレータを用いて交換する。

JT-60SA equipped with fully superconducting magnets is now being designed as a combined project of the Japanese national project toward DEMO reactor and a satellite tokamak project for ITER in a Broader approach with Japan and EU collaboration. Because the expected dose rate at the vacuum vessel (VV) may exceed 1 mSv/hr after 10 years operation and three month cooling, the human access inside the VV is prohibited. This indicates a remote handling (RH) system is necessary for the maintenance and repair of in-vessel components. This study described the RH system of JT-60SA to exchange or repair the in-vessel components such as first wall tiles and divertor modules. First wall armor tiles fully cover the plasma-side surface of the VV to protect from the plasma. Bolted armor tiles, made by graphite or ferritic steel, on a heat-sink can be replaced by LWM in the VV.