Manufacturing technologies of breeding blanket components using reduced activation ferritic/martensitic steel

低放射化フェライト/マルテンサイト鋼を利用した増殖ブランケットの製作技術

廣瀬 貴規; 谷川 博康; 榎枝 幹男

Hirose, Takanori; Tanigawa, Hiroyasu; Enoeda, Mikio

低放射化フェライト鋼は、通常厚肉部材として使用される市販の9Cr系耐熱鋼の類似鋼であるが、水冷式固体増殖方式増殖ブランケットでは薄肉構造として使用され、その製作工程では、熱間等方圧加圧法(HIP法)やファイバー・レーザー溶接のような新しい技術が必要である。本研究では、これらの技術を利用し、低放射化フェライト鋼製の実規模部品の試作及び試作品の性能試験を行い、非照射環境で試作品がブランケットの運転条件の元で健全であることを確認した。HIP法で製作した第一壁構造体は、熱負荷試験により接合欠陥に起因するホットスポットがないことを確認し除熱特性の健全性を評価できた。しかし、HIP接合で導入され得る面欠陥は既存の非破壊検査技術では検出が極めて困難であるが、接合部の破壊靱性を大幅に低下させることが知られている。したがって、この面欠陥を非破壊で検出する検査手法の開発が必要であるといえる。

This paper summarizes manufacturing technologies of the water-cooled-solid-breeder blanket module for a fusion reactor using reduced activation ferritic/martensitic steel (RAFM). Although RAFM is very similar to commercial 9 Cr heat resistant steel, RAFM in the blanket is to be used as thin wall structure. Moreover, it is necessary to employ some new manufacturing technologies for the components such as hot-isostatic-pressing and fiber-laser-welding. Some full-scale mock-ups of the blanket have been developed using conventional and newly developed method. The mock-ups have been developed in industrial scale, and the mock-ups demonstrated integrity in the service condition of the blanket without non-nuclear environment. The mock-ups demonstrated their soundness under the service condition of the blanket.