高出力密度核融合炉における要素交換技術の基礎設計

最近, 経済的な核融合炉設計の検討がなされているなかで, よりコンパクトな高出力密度核融合炉が指向されている. この様な状況の中では, 第一壁負荷の問題はますます厳しくなり, 迅速・簡単な交換・補修・修理を前提としない設計では信頼性の確保が困難になることが種々の概念設計から明確にされた.高出力密度核融合炉における交換技術としてTITANの炉心部交換技術(Single Piece Replacement)が調査され, 阪大の提案するCCTR(カセットコンパクトトロイド炉)での形状記憶合金(SMA)を用いたカップリングシステムによる交換技術と比較され, 各々の特徴が明確にされた.また, 従来型のトカマク炉(CIT,INTOR等)の要素交換技術について検討した結果, 交換の際のベーキングが作業時間の50%以上を占めることが明らかとなったのでこれを節約するため予めベーキング済みの要素を真空ー真空の状態で交換できるように大口径コンパクトゲートバルブを新たに提案し, 広く核融合装置各部への適用を検討して基礎設計を行った.この概念設計の基本となる二方向性形状記憶合金カップラーの製作と動作の確認, 大型SMAカップラーの締め付け圧力のスケーリング, 耐真空性, 中性子照射がSMAの特性に与える影響などについての実験的調査がシステマティックに進められた.

最近, 経済的な核融合炉設計の検討がなされているなかで, よりコンパクトな高出力密度核融合炉が指向されている. この様な状況の中では, 第一壁負荷の問題はますます厳しくなり, 迅速・簡単な交換・補修・修理を前提としない設計では信頼性の確保が困難になることが種々の概念設計から明確にされた.高出力密度核融合炉における交換技術としてTITANの炉心部交換技術(Single Piece Replacement)が調査され, 阪大の提案するCCTR(カセットコンパクトトロイド炉)での形状記憶合金(SMA)を用いたカップリングシステムによる交換技術と比較され, 各々の特徴が明確にされた.また, 従来型のトカマク炉(CIT,INTOR等)の要素交換技術について検討した結果, 交換の際のベーキングが作業時間の50%以上を占めることが明らかとなったのでこれを節約するため予めベーキング済みの要素を真空ー真空の状態で交換できるように大口径コンパクトゲートバルブを新たに提案し, 広く核融合装置各部への適用を検討して基礎設計を行った.この概念設計の基本となる二方向性形状記憶合金カップラーの製作と動作の確認, 大型SMAカップラーの締め付け圧力のスケーリング, 耐真空性, 中性子照射がSMAの特性に与える影響などについての実験的調査がシステマティックに進められた.