JT-60SA用ダイバータターゲットの製作

Manufacturing of divertor target for JT-60SA

山田 弘一*; 櫻井 真治; 中村 誠俊

Yamada, Hirokazu*; Sakurai, Shinji; Nakamura, Shigetoshi

核融合エネルギーの早期実現に向けて日欧協力で「幅広いアプローチ(BA)活動」が実施されており、その中で核融合エネルギーの早期実現を目指した研究開発のために日本原子力研究開発機構でJT-60SAの建設が進められている。JT-60では、高加熱プラズマの維持時間が制限されていたため、真空容器下部に設置されるダイバータターゲットは炭素タイル(C/C材)のネジ止め構造の慣性冷却であったが、改造後のJT-60SAでは100秒間の高熱負荷環境に耐えるためモノブロック構造受熱タイルを冷却管に冶金的接合した強制冷却ダイバータが適用される。しかしながら、受熱タイルと冷却管とでは適用される材料の線膨張率が異なり、その材料接合部間で欠陥が生じやすく、その欠陥が断熱箇所となり所定の除熱性能を得ることが難しい。そのため、当該機器製作では、受熱タイル構造の改善を行うことで対応した。本稿では、高い除熱性能を満足させるダイバータターゲット製作での実施内容について報告を行う。

The activity of "Broader approach (BA)" is carried out under the Japan-EU collaboration towards the early realization of nuclear fusion energy, and the construction of JT-60SA (Super Advanced) has been started as a part of BA. Divertor target of JT-60 consisted of carbon fiber composite tiles bolted on heat sink plate. Due to extension of plasma heating power and pulse duration, divertor target for JT-60SA has to be changed to the concept of carbon fiber block jointed to cooling tube of Cu-alloy for active cooling. Brazing joint between the carbon block and cooling tube is easy to cause joint defect due to the difference in the coefficient of linear expansion of a material. The joint defect reduces heat removal performance of the target. On the occasion of the apparatus manufacture concerned, the structural improvement realized those problems. This paper reports the contents of a structural improvement in the divertor target manufacturing for JT-60SA, etc.