Overview of the R&D activities of water cooled ceramic breeder blanket

水冷却固体増殖ブランケットの研究開発活動の概要

榎枝 幹男; 廣瀬 貴規; 谷川 尚; 鶴 大悟; 吉河 朗; 関 洋治; 西 宏; 横山 堅二; 江里 幸一郎; 鈴木 哲

Enoeda, Mikio; Hirose, Takanori; Tanigawa, Hisashi; Tsuru, Daigo; Yoshikawa, Akira; Seki, Yohji; Nishi, Hiroshi; Yokoyama, Kenji; Ezato, Koichiro; Suzuki, Satoshi

本報告は、日本における水冷却固体増殖(WCCB)ブランケットの開発の現状を報告するものである。日本は、WCCBブランケットを核融合原型炉の主案として、その開発を進めている。特に、ブランケットモジュール製作技術開発に関しては、実規模の第一壁モックアップを、実機構造材料である低放射化フェライト鋼(RAFMS)のF82Hを実際に使用して製作することに成功した。さらに製作した第一壁モックアップを用いて、実機の冷却水条件の15MPa, 300度の水で冷却しつつ、実機熱負荷条件0.5MW/mでの熱負荷試験に80回試験を行い、変形やホットスポットなどがないことを確認した。また、ブランケットのモジュールを構成する側壁部の実規模モックアップの製作にも成功し、さらに、第一壁モックアップと側壁モックアップの組合せ接合に成功して、初めてテストブランケット実規模筐体モックアップの試作に成功した。これらの開発により、筐体製作技術の主要課題の解決の見通しが得られた。

This paper overviews the research and development activity of Water Cooled Ceramic Breeder (WCCB) Blanket in Japan. Japan is performing development of WCCB Blanket as the primary candidate of the breeding blanket for the fusion DEMO reactor. Regarding the development of blanket module fabrication technology, a real scale First Wall (FW) was fabricated using Reduced Activation Ferritic Martensitic Steel (RAFMS) F82H. Using fabricated FW mockup, thermo-hydraulic performance and high heat flux tests were successfully performed with the heat flux equivalent to ITER TBM condition, 0.5 MW/m, 80 cycles with the coolant condition as DEMO, 15 MPa 300 C. Also, real scale Side Wall (SW) and real scale breeder pebble bed structure have been successfully fabricated. Furthermore, assembling of the real scale FW plate mockup and SW plate mockup was successfully performed. Development of major key technologies for the WCCB TBM structure fabrication has been almost completed.