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宇藤 裕康; 高瀬 治彦; 坂本 宜照; 飛田 健次; 森 一雄; 工藤 辰哉; 染谷 洋二; 朝倉 伸幸; 星野 一生; 中村 誠; et al.
Fusion Engineering and Design, 103, p.93 - 97, 2016/02
被引用回数：8 パーセンタイル：60.26(Nuclear Science & Technology)BA原型炉設計においてプラズマ垂直位置安定性とブランケットや保守などの炉構造との観点から導体シェルを含む炉内機器の概念設計を行った。プラズマ垂直位置安定化のための導体シェルはトリチウム生産のため増殖ブランケットモジュールの背面に設置されるが、プラズマ安定化の観点からは可能な限りプラズマ表面近傍に設置しなければならず、炉内機器設計ではこれらを合した設計検討が必須である。そこで、BA原型炉設計では3次元渦電流解析コード(EDDYCAL)を用いて、3次元の炉構造モデルにおいて数種類の導体壁構造に対して位置安定性を評価した。これらの検討により、楕円度1.65の原型炉プラズマでは、トリチウム増殖率(TBR)1.05以上が得られるブランケット領域を確保した場合(導体壁位置rw/ap=1.35)、ダブルループ型などの導体シェル構造で銅合金厚さ0.01m以上が必要であることがわかった。一方、ディスラプション時に導体シェルに誘起される渦電流によりブランケットモジュールにかかる電磁力が数倍になり、発表ではこれらの検討結果を踏まえた導体シェルと炉内機器の概念設計と課題について報告する。
高瀬 治彦; 飛田 健次; 坂本 宜照; 宇藤 裕康; 森 一雄; 工藤 辰哉
no journal, ,
幅広いアプローチ活動における原型炉の設計を進めて行く上で、プラズマ位置制御解析が重要な検討項目となってきている。特にプラズマ性能(高非円形度の限界)、ブランケット設計(増殖領域の確保)及び保守シナリオ(保守ポート設置のよるプラズマ位置制御への影響)の3つの設計項目は相互に影響し合う。そこでプラズマ平衡解析、炉内構造物の渦電流解析、プラズマ位置制御解析を組み合わせた設計コードを整備し、これら3つの設計項目の関係を詳細に検討し、設計上の課題を示し、設計例を紹介する。
高瀬 治彦; 宇藤 裕康; 坂本 宜照; 森 一雄; 工藤 辰哉; 飛田 健次
no journal, ,
幅広いアプローチ活動で設計されている原型炉のプラズマ位置制御解析に関して、数値シミュレーションコードを開発し、原型炉特有の問題について検討した。その結果、増殖ブランケットによる安定化効果は、その渦電流の時定数が10msと短く、ほとんど安定化効果には寄与しないこと、保守シナリオにより保守用ポートの配置で安定化効果が減少する等の結果を得たので、本会議で報告する。
宇藤 裕康; 高瀬 治彦; 坂本 宜照; 飛田 健次; 日渡 良爾; 森 一雄; 工藤 辰哉; 染谷 洋二; 朝倉 伸幸
no journal, ,
トカマク型原型炉においてバナナ型セグメントによる増殖ブランケットの保守交換を行う場合、プラズマ位置安定性に寄与する導体シェルはトロイダル方向に分割する必要があり(TFコイル本数の3倍:現設計では48分割)、単純にセグメント間に切れ目を入れた短冊構造の導体シェルでは垂直位置安定性は大きく低下する。そのため、増殖ブランケット後方に鞍型構造やループ型構造の導体シェル形状により位置安定性の改善が必要である。本研究では、位置安定性と保守交換を両立する導体シェルを含む炉内機器構造の設計指針を明らかにするため、実形状の導体シェルおよび電磁構造物を考慮した3次元モデルに制御コイル等を含めた解析により、導体シェル形状等の設計パラメータの異なる構造モデルの制御コイルパワーと外乱時の最大変位量の評価を行った。解析の結果、各導体シェル構造モデルとも制御コイルパワー10MW以下、最大変位量10cm以下となっており、導体シェル形状、電気伝導率、保守用垂直ポートの有無の違いによる差は10%程度であることが明らかになった。発表ではこれらの検討結果を踏まえた導体シェルと遠隔保守概念設計との課題について報告する。
高瀬 治彦; 宇藤 裕康; 坂本 宜照; 森 一雄; 工藤 辰哉; 日渡 良爾; 飛田 健次
no journal, ,
平衡解析, 渦電流解析, フィードバック制御解析の3つのコードからなるシミュレーションコードを使って原型炉におけるプラズマの位置制御について検討した。炉内構造物のプラズマ位置安定化効果、磁気検出器の精度・感度及び制御コイルパワーを評価し、特に原型炉に特有の増殖ブランケットモジュールを装填したことによる位置制御への影響を示した。
