IFMIF/EVEDA事業のリチウムターゲット系活動に関する日本側タスクの現状,3; リチウム自由表面流の安定性評価

Present status of Japanese tasks for lithium target facility under IFMIF/EVEDA, 3; Evaluation of liquid-lithium free-surface flow stability

金村 卓治; 近藤 浩夫; 古川 智弘  ; 平川 康 ; 吉橋 幸子*; 帆足 英二*; 山岡 信夫*; 堀池 寛*; 若井 栄一  

Kanemura, Takuji; Kondo, Hiroo; Furukawa, Tomohiro; Hirakawa, Yasushi; Yoshihashi, Sachiko*; Hoashi, Eiji*; Yamaoka, Nobuo*; Horiike, Hiroshi*; Wakai, Eiichi

国際核融合材料照射施設(IFMIF)では、定格流速15m/sの液体リチウム(Li)噴流を40MeV-250mAの重陽子ビームと核反応させて14MeV相当の中性子を発生させるためのターゲットとして採用する計画である。ターゲット厚みは10Paの真空下で251mm以内に維持するよう要求される。現在、工学実証・工学設計活動(EVEDA)事業にて建設したEVEDAリチウム試験ループにて、Liターゲットが上記要求値を満たすか確認するために流動安定度を計測している。本講演ではカバーガス圧0.12MPa(Ar)のもと流速10, 15, 20m/sにてLiターゲットを計測した結果を報告する。計測の結果、本試験で着目する重陽子ビーム照射中心部にて、ターゲットは流速10, 15, 20m/sにおいて計測時間60秒間の平均値で25.8, 26.0, 26.1mmの厚みであった。一方、時間変動に関しては、同着目部において計測時間内での変動振幅の平均および最大は、すべての流速でそれぞれ0.3mmおよび1.4mmであった。したがって正圧条件のもと、ターゲットは平均的には設計要求値を十分に満たすことがわかった。今後はIFMIF条件となる真空下で計測を行う予定である。

A high-speed (15 m/s) liquid lithium (Li) jet is planned to be utilized as the target of two 40 MeV - 125 mA deuteron beams in the International Fusion Materials Irradiation Facility. The target thickness is required to be maintained within 25 1 mm under a vacuum condition of 10 Pa. This paper presents the measurement results of the Li target thickness at the velocity of 10, 15 and 20 m/s under an Ar pressure of 0.12 MPa. The target was found to be rather smooth and approx. 26 mm in thickness on average at the all velocities in the region of interest. As for temporal variation, average wave amplitude was 0.3 mm at the all velocities in the same region. Therefore, it was found that the Li target stability was completely within the requirement on average under an Ar pressure of 0.12 MPa. The next step is to measure the Li target under the IFMIF condition of 10 Pa.