This study presents the first comprehensive computation of nuclear heat deposition in the ITER Vacuum Vessel (VV) using the E-lite model, a complete 360° reference neutronics model of the ITER tokamak. Accurate characterization of nuclear heat in the ITER VV is critical for maintaining safe operation. Significant updates to E-lite were made, focusing on two key areas: improved blanket representation and inclusion of previously missing components. Our findings indicate a total nuclear heat deposition of 18.87 MW in the VV, marking a 4.4% increase from previous estimates. Conservative maximum power deposition during a DT 500 MW inductive pulse is estimated at 20.8 ± 2.3 MW (1σ). Detailed 3D maps of nuclear heat deposition were generated, revealing energy distribution across different VV regions and identifying areas with volumetric power deposition above 0.61 W cm−3, a threshold to prevent mechanical stress. Detailed 3D maps of nuclear heat deposition provide critical input for the thermo-hydraulic analyses necessary for ITER design verification.
本研究は、ITERトカマクの完全な360°参照中性子工学モデルであるE-liteモデルを用いて、ITER真空容器(VV)内の核熱沈着の最初の包括的な計算を示す。ITER VV内の核熱の正確な特性評価は、安全な運転を維持するために重要である。E-liteには大幅な更新が行われ、改善されたブランケット表現と、以前は欠落していた構成要素の組み込みという2つの主要な領域に焦点が当てられた。我々の知見は、VV内の総核熱沈着が18.87 MWであることを示し、これは従来の推定値から4.4%の増加を意味する。DT 500 MW誘導パルス中の保守的な最大出力沈着は、20.8 ± 2.3 MW (1σ)と推定される。核熱沈着の詳細な3Dマップが生成され、異なるVV領域全体のエネルギー分布が明らかにされ、機械的応力を防ぐための閾値である0.61 W cm−3を超える体積出力沈着を有する領域が特定された。核熱沈着の詳細な3Dマップは、ITERの設計検証に必要な熱水力解析に重要な入力データを提供する。