最終設計に向けたITER水平ECランチャー改良設計の核・電磁力解析

Nuclear and electromagnetic analysis of ITER equatorial EC launcher toward final design

高橋 幸司; 阿部 岩司; 磯崎 正美; 小松崎 学*; 阿部 輝雄*; 飯田 浩正*; 小林 則幸*; 梶原 健; 坂本 慶司

Takahashi, Koji; Abe, Ganji; Isozaki, Masami; Komatsuzaki, Manabu*; Abe, Teruo*; Iida, Hiromasa*; Kobayashi, Noriyuki*; Kajiwara, Ken; Sakamoto, Keishi

水平ECランチャーのミリ波ビーム入射角度可変方向をトロイダルからポロイダルへの変更案において、設計変更のみならず変更による機器の耐熱性,構造健全性,耐電磁力性,中性子遮蔽性などを再評価し、総合的に水平ECランチャーの設計を構築し直す必要がある。まず、設計インパクトの大きい遮蔽ブランケットについて概念設計を行い、それに基づき耐電磁力性とランチャー全体の中性子遮蔽性を評価し、ポロイダル可変への設計変更の実現可能性について検討した。これまでの遮蔽ブランケットの構造設計を考慮し、電磁力解析モデリングに反映させた。ほぼ全ての遮蔽ブランケットモジュールの回転モーメントが設計リミット以下となることが明らかとなった。また、ランチャー全体についても回転モーメントがポートプラグの設計リミット以下となることを確認した。中性子遮蔽性については、ランチャー後部における停止後線量率を20%程低減できる遮蔽設計条件を得る一方で、周囲から誘導放射線の影響も明らかとなった。

Design change from toroidal to poloidal beam steering of equatorial launcher has been proposed by ITER Organization. This design change has large design impact on blanket shield modules (BSM), millimeter wave path and components. In addition, heat resistance, structural integrity, nuclear shielding capability and etc. for the modified design are needed to be re-evaluated. At first, BSM design modification was implemented since it had the extraordinary impact. Then, the structural integrity against electromagnetic force and nuclear shielding capability was evaluated. The analysis shows that moment of almost all modules and the entire launcher structure become less than the design limit. Regarding to nuclear shielding capability, it was obtained that residual dose rate at the launcher backend was reduced by 20%. However, the residual dose from the surroundings was also revealed.