Experimental studies on tungsten-armour impact on nuclear responses of solid breeding blanket

佐藤 聡; 中尾 誠*; Verzilov, Y. M.; 落合 謙太郎; 和田 政行*; 久保田 直義; 近藤 恵太郎; 山内 通則*; 西谷 健夫

Nuclear Fusion, 45(7), p.656 - 662, 2005/07

https://doi.org/10.1088/0029-5515/45/7/014

タングステンアーマの核融合炉ブランケットトリチウム増殖率(TBR)への影響を実験的に評価するため、原研FNSを用いたDT核融合線源による中性子工学実験を行った。F82H, LiTiO, Beから成る試験体を組立、DT核融合中性子照射実験を行った。タングステンアーマ無しの場合、及び有りの場合(厚さ12.6及び25.2mm)の3種類の試験体を用いた。金属箔をあらかじめ試験体中の各境界面に設置し、照射後、高純度Ge検出器を用いて、各種反応率を評価した。同様に、炭酸リチウムペレットを、LiTiO中に設置し、照射後、液体シンチレーションカウンターを用いて、トリチウム生成率(TPR)を評価した。25.2mm厚のタングステンを設置することにより、LiTiO中のNb, Al, Auの反応率は、各々2030%, 30%, 1030%減少した。12.6mm厚のタングステンを設置した場合は、各々20%, 20%, 530%減少した。25.2及び12.6mm厚のタングステンを設置することにより、TPRは最大で15及び13%、積算で8及び3%減少した。原研が提案しているブランケット設計においては、5mm厚以下のタングステンアーマであるならば、本実験結果からTBRの減少は2%以下と予測できる。

A Simplified method to estimate beryllium burn up in breeder blankets of a fusion reactor and its impact on a tritium breeding

S.Zimin*

JAERI-M 93-245, 16 Pages, 1993/12

JAERI-M-93-245.pdf:0.42MB

核融合炉の固体増殖材方式ブランケットにおいては中性子増倍材としてベリリウムが用いられるが、核変換に伴う使用中のベリリウムのバーンアップがブランケットの増殖特性に影響を与える可能性がある。本論文では、解析的手法に基づいてベリリウムのバーンアップ簡易評価式を導出し、いくつかの設計例に適用した。その結果、ITERの増殖ブランケットとして提案されている多層型ペブル充填ブランケットの場合、3MW・a/mのフルエンスでの第1,2ベリリウム層におけるベリリウムのバーンアップは各々9%、6.5%と評価され、トリチウム増殖特性に与える影響は無視できる程度であることが明らかになった。一方、原型炉ではフルエンスが高いため、この影響を適切に評価する必要がある。