AbstractA DT sub-ignited tokamak reactor is investigated as a transmuter of fission products with an average neutron wall loading of 1 MW m−2 basing on a novel coil concept to generate strong magnetic fields. By the use of the force-balanced coils (FBC) which reduces the net centering force by a factor of ten from that exerted on toroidal magnetic coils of the same dimension, the steady-state tokamak reactor can be designed to achieve the fusion reaction of QDT≃3.7. To transmute the fission product 129I effectively, a blanket is designed which consists of the neutron multiplier Be, the tritium breeder Li2O and a neutron reflector C. Using the optimal blanket, the amount of 129I is effectively halved in 2 years with quasi-self-consistent condition, QNET≃5.3, local TBR>1.7 and nuclear heating rate in superconducting magnets <1 mW cm−3.
核分裂生成物の核変換装置としてのDT副着火トカマク炉を、強磁場を生成するための新しいコイル概念に基づき、平均中性子壁負荷1 MW m−2で調査した。同一寸法のトロイダル磁場コイルに加わる力の10分の1に正味のセンタリング力を低減する力平衡コイル(FBC)を用いることにより、QDT≃3.7の核融合反応を達成するように定常トカマク炉を設計することができる。核分裂生成物129Iを効果的に核変換するために、中性子増倍材Be、トリチウム増殖材Li2O、および中性子反射体Cからなるブランケットを設計した。最適なブランケットを用いると、QNET≃5.3、局所TBR>1.7、超伝導磁石内の核発熱率<1 mW cm−3という準自己無撞着条件で、129Iの量は2年で効果的に半減する。