Approach to the lifetime assessment of the bayonet back plate for IFMIF target

Agostini, P.*; 井田 瑞穂; Miccich, G.*; 中村 博雄; Turroni, P.*

Fusion Engineering and Design, 84(2-6), p.364 - 368, 2009/06

https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2008.11.083

国際核融合材料照射施設(IFMIF)のリチウム(Li)ターゲットの背面壁は施設中の機器のうちで最も強く中性子照射に曝されるが、その交換方式の一つとしてバイオネット方式の背面壁の開発を進めている。この背面壁の交換頻度を左右する背面壁寿命を主なダメージ原因について評価し、以下の点を明らかにした。リチウム中の窒素濃度が10wppm以下に制御されるIFMIFでは低放射化フェライト鋼製の背面壁の腐食損耗は年間0.003mm以下である。重陽子ビームのBraggピークが1mm背面壁側にずれた場合でも背面壁温度上昇は12度以下であり、疲労荷重は十分低い。中性子照射による背面壁中心部の熱応力も93MPa以下であり、弾性限界より十分低い。背面壁の寿命に対して最も影響が大きいのは照射による延性脆性遷移温度(DBTT)の上昇であり、年間60dpaの照射損傷条件下では3か月以下の寿命となるが、背面壁に脱着型ヒーターを取り付けてアニールすることによってより長寿命にできる。