高壁負荷逆転磁場ピンチ動力炉の概念設計

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1. 経済的に最適な炉心パラメ-タを選択するため、逆転磁場ピンチ炉(RFP炉)の発電コスト評価コ-ドが開発された。コ-ドを用いて電気出力1000MW 壁負荷18MW/【m^2】のRFP動力炉について炉心とコイル系の最適化を行ない、最適磁場配位や最適炉心パラメ-タを選定した。2 高壁負荷に耐え得る第一壁とブランケットの設計を行なった。我々はこれまでSicを構造材に用いたヘリウム冷却【Li_2】O増殖材ブランケットの検討を行なって来たが、ベリリウムを中性子増倍材に用いることによって厚さを25cm程度に薄くすることができた。また、これに加えて液体金属リチウムブランケットの検討も新たに行ない、高壁負荷に耐え得るブランケットを設計できる見通しを得た。3.高磁場中を流れる液体金属が受けるMHD効果を評価するための解析コ-ドが開発された。また、導体シェル内に生じる渦電流を評価するため、3次元渦電流解析コ-ドが開発された。これらのコ-ドの有効性は実験デ-タ、あるいはベンチマ-ク問題によって検証された。4 ブランケットからのトリチウム回収について検討を行なった。高速中性子源炉「弥生」を用いた照射実験の結果より、増殖材中でのトリチウムの挙動に関する基礎デ-タが得られた。5. RFP炉の不純物制御系としてポンブリミタの採用が検討された。また、燃料注入方式として、固体ペレット入射方式が検討され、プラズマ中での固体ペレットの挙動や、入射に必要な加速器の特性を明らかにした。6 以上の成果を踏まえ、RFP動力炉のシステム設計を行ない、RFP動力炉の特質を明らかにした。なお、同分野における米国研究グル-プと情報交換を図るため、61年8月に東大原子力工学研究施設において日米ワ-クショップが成功のうちに行われた。