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論文

Assessment of feasibility of helium ash exhaust and heat removal by pumped-limiter in tokamak fusion reactor

藤沢 登; 杉原 正芳; 一木 繁久*; 斉藤 誠次*

Journal of Nuclear Science and Technology, 22(6), p.421 - 441, 1985/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Nuclear Science & Technology)

1次元トカマク輸送コードを用いて、ポンプリミタを備えたトカマク炉での燃料及びHe粒子の振舞いを解析した。リミタチェンバから逆流する中性子粒子のエネルギーは2次元モンテカルロコードで設定する。ポンプリミタによるHe灰除去と熱除去の可能性を調べた。結果として(1)スクレイプオフ層内で電子温度はかなり急激に減少するが密度分布は平坦である。(2)He蓄積はやや短いリミタと妥当なポンプ速度で所定の値に保てる。(3)ポンプで排気されるトリチウムの量はリミタ長さによらない。(4)理想的なペレット入射で高温のスクレイプオフプラズマが実現され得る可能性あるが、リミタの浸食を十分に低減できるほど高温とはならない。結論としてHe排気は可能であるが熱負荷や浸食が相当に大きくなり、放射エネルギー損失が他の方法で周辺プラズマが冷却されなければ炉に適用することは難しい。

報告書

Optimum configuration and operation regime of pumped limiter in INTOR

杉原 正芳; 斉藤 誠次*; 藤沢 登

JAERI-M 83-059, 46 Pages, 1983/04

JAERI-M-83-059.pdf:1.11MB

トカマク核融合炉のポンプリミタの最適形状および動作領域を求めるため、一次元トカマク輸送コードにおけるリミタ面、第一壁面上での粒子の詳細なリサイクリングモデルを開発した。ポンプリミタチャンバーから主プラズマ側へ戻る中性粒子エネルギーを二次元モンテカルロコードで計算して一次元コードに組み込む。主にINTORを対象として行なった解析により得られた主な結果は次のとおりである。(1)スクレープオフ層で電子温度分布は急峻であるが、密度は平坦である。(2)妥当なポンプ容量とリミタ長でヘリウム排気が可能。(3)ヘリウム粒子閉じ込め時間は燃料より長い。(4)ポンプに引かれるトリチウムの最小量はリミタ長に依存しない。(5)通常の燃料補給法では境界電子温度は400~500eVになる。(6)理想的ペレット入射でより高温の動作領域もできるが、リミタ先端部の熱負荷・侵食量が大きくなり必ずしも好ましい動作領域ではない。

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