Thermal and irradiation induced stress analysis on relevant target plate structure of the divertor for fusion experimental reactions

石山 新太郎; 秋場 真人; 衛藤 基邦

Journal of Nuclear Science and Technology, 37(1), p.90 - 101, 2000/01

https://doi.org/10.3327/jnst.37.90

核融合炉ダイバータ機器のターゲットプレート構造設計の最適化を図るため、核融合炉運転中のターゲットプレートに発生する熱応力並びに照射誘起応力を有限要素法解析によって評価した。その際、ターゲットプレートへのプラズマからの熱負荷及び照射量はそれぞれ15MW/m及び1dpaまでとした。ターゲットプレートの解析モデルは、平板型、サドル型及びモノブロック型の3タイプで、いずれも高熱伝導性C/Cコンポジットアーマタイルと無酸素銅のろう接構造で構成されている。解析の結果、上記照射条件では平板モデルが最も長寿命となることが予測され、一方ほかのモデルではアーマタイルろう付け部の破損や冷却基盤からの脱離などが1dpa以前に生じることが予測される。ターゲットプレートモデルを長寿命化するための有効な設計は、モデル中のアーマ部の体積を小さくすることであり、これによって同時にタイル損耗の低減化も図れる。