AbstractThe increased safety concern, resulting from the accumulation of tritium in the redeposited carbon-dominated films forming on the surfaces of the ITER divertor private region plasma facing components, has stimulated an important change of the gas box liner design. A significant modification of the ITER divertor cassette design was undertaken in the summer of 1997 with the removal of the so-called ‘wings’. This highlighted the necessity to protect the cold (150°C) pumping duct from radiated heat and particle flux from the plasma chamber. A cold duct has the potential to trap unacceptably high levels of tritium in the redeposited carbon films produced from erosion of the vertical target. To provide protection that minimises the uptake of tritium, a new semi-transparent liner operating with hot tungsten (W) tiles was proposed by the ITER Joint Central Team (JCT) and was developed by the RF Home Team. This liner design promises to minimise the amount of tritium trapped in it by operating with the surface temperature of the W in the range 800–1200°C. Radiatively cooled tiles on the surface of the liner maintain the surface temperature between these limits, for a surface heat flux of between 0.1 and 0.35 MW/m2, a range which takes into account the uncertainties in the predicted operational heat loads. This paper reports on the predicted operational regime of the liner which allows effective transformation of incoming atomic tritium and carbon into stable hydrocarbons, that can be pumped safely to the reprocessing plant. The role of hydrocarbons (as molecules and radicals) is assessed. A sensible parametric analysis of tritium retention, on the liner surface and on cold areas behind the liner, was performed for different conditions and operational parameters.
ITERダイバータの私的プラズマ対向部品表面に形成される炭素主体の再堆積膜におけるトリチウム蓄積の増加に伴う安全性への懸念が、ガスボックスライナーの設計に重要な変更を促した。1997年夏には、いわゆる「ウィング」の撤去を伴うITERダイバータカセット設計の大幅な修正が実施された。これにより、プラズマチェンバーからの放射熱と粒子フラックスから低温（150°C）の排気ダクトを保護する必要性が浮き彫りになった。低温ダクトは、垂直ターゲットの侵食に起因する炭素再堆積膜中に許容不能なレベルのトリチウムを閉じ込める可能性がある。トリチウム取り込みを最小限に抑える保護を提供するため、ITER統合中央チーム（JCT）によって高温タングステン（W）タイルを備えた新しい半透明ライナーが提案され、RFホームチームによって開発された。このライナー設計は、W表面温度を800～1200°Cの範囲で動作させることにより、ライナー内に閉じ込められるトリチウム量を最小限に抑えることを約束する。放射冷却式タイルは、表面熱流束が0.1～0.35 MW/m²の範囲でライナー表面温度をこれらの限界内に維持する。この範囲は、予測される運転熱負荷の不確実性を考慮したものである。本論文は、入射する原子状トリチウムと炭素を、再処理施設へ安全に排気できる安定した炭化水素へと効果的に変換するライナーの予測運転領域について報告する。炭化水素（分子およびラジカルとして）の役割が評価される。ライナー表面およびライナー背後にある低温領域におけるトリチウム保持に関する合理的なパラメトリック解析が、異なる条件および運転パラメータに対して実施された。