Research and development on plasma facing components for fusion reactors in JAEA

原子力機構における核融合炉用プラズマ対向機器の研究開発

鈴木 哲; 江里 幸一郎; 横山 堅二; 大楽 正幸; 榎枝 幹男; 谷川 尚; 鶴 大悟; 関 洋治; 毛利 憲介*; 西 宏; 廣瀬 貴規; 秋場 真人

Suzuki, Satoshi; Ezato, Koichiro; Yokoyama, Kenji; Dairaku, Masayuki; Enoeda, Mikio; Tanigawa, Hisashi; Tsuru, Daigo; Seki, Yohji; Mori, Kensuke*; Nishi, Hiroshi; Hirose, Takanori; Akiba, Masato

原子力機構におけるITER及び核融合DEMO炉用プラズマ対向機器の研究開発状況を報告する。ダイバータや第一壁といったプラズマ対向機器はプラズマからの高熱負荷及び高粒子負荷にさらされる。プラズマ対向機器はこれらの負荷に対して十分な除熱性能と構造強度を備えなければならない。原子力機構では、銅合金を構造材とし、熱伝導率の高い炭素複合材やタングステンを表面保護材としたITER用プラズマ対抗機器の開発を進めており、ITER参加各極との緊密な協力の下、プラズマ対向機器の熱機械性能の実証を行ってきた。現在、ITER建設のためのプラズマ対向機器の大量製作に向けたクォリフィケーションを行っている。一方、核融合DEMO炉用プラズマ対向機器の開発もITERの開発と平行して行っており、これらの研究開発状況について、高熱負荷実験を中心に報告する。

This paper presents the present status of R&D activities on plasma facing components (PFCs) for fusion reactors, such as ITER and fusion demonstration reactor (DEMO). The PFCs as typified by divertor and first wall components are subjected to high heat flux and particle flux from fusion plasma. It is essential to have sufficient heat removal capability and robust structure against those loadings. JAEA has been carried out to develop the ITER-PFCs which consist of copper alloys and armor materials with high thermal conductivity, such as carbon fiber composites, tungsten and beryllium. The demonstration of the thermomechanical performance has successfully been made under close mutual cooperation between the participant countries of ITER. Currently, the activity on the development of the ITER-PFCs is in a qualification phase prior to the bulk production for construction. In JAEA, the R&Ds on the DEMO-PFCs is being made in parallel with the development activity of the ITER-PFCs.