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Breeding blanket mock-up testing in IFMIF-DONES

D. Rapisarda, P. Arena, F. Arranz, B. Brañas, F. Mota, M.I. Ortiz, A. Serikov, G. Zhou2025年11月Nuclear FusionIF 3出版社

The fusion community is looking for solutions to qualify the breeding blankets (BB) before their final testing in DEMO. Thus, ambitious and attractive proposals, like the Volumetric Neutron Source, are being explored. In parallel, other possible solutions are being analyzed. Among them, IFMIF-DONES has been considered a suitable candidate since the reactions in its lithium target will produce an intense, high-energy fusion-like neutron flux, allowing the development of different fusion-related experiments. The main goal of IFMIF-DONES is the validation and qualification of structural materials to be used in DEMO, within the so-called high flux test area. In addition, the medium flux area, with a larger irradiation volume, constitutes a perfect test bench for tritium technologies validation. This paper analyzes the characteristics of the medium flux area, and presents the idea of a Test Blanket Unit (TBU), a mock-up of the BB considered representative of a certain concept (e.g. Helium Cooled Pebble Bed or Water Cooled Lead-Lithium). It is anticipated that the TBU will increase the technology readiness level of this important component. Its main goal will be to contribute to the BB qualification in an irradiation environment similar to that expected in a fusion reactor, performing multi-physics experiments in an integrated testing. It is important to note that the IFMIF-DONES engineering design has been developed to maximize flexibility, and at this stage, this kind of new experiment can be proposed.

日本語訳

核融合コミュニティは、DEMOでの最終試験に先立ち、増殖ブランケット(BB)を認定するための解決策を模索している。このため、体積中性子源のような野心的で魅力的な提案が検討されている。並行して、他の可能な解決策も分析されている。その中でも、IFMIF-DONESは、リチウムターゲットにおける反応が高エネルギーで強力な核融合類似中性子束を生成し、多様な核融合関連実験の実施を可能にするため、適切な候補と考えられている。IFMIF-DONESの主な目的は、いわゆる高フラックス試験領域において、DEMOで使用される構造材料の認定と検証を行うことである。さらに、より大きな照射体積を有する中フラックス領域は、トリチウム増殖技術の検証のための理想的な試験環境を提供する。本稿では、中フラックス領域の特性を分析し、特定の増殖ブランケット概念(例:ヘリウム冷却固体増殖ブランケットや水冷却固体増殖ブランケット)を代表するモックアップである試験ブランケットユニット(TBU)の提案を行う。TBUは、この重要な構成要素の技術成熟度を引き上げることが期待される。その主な目的は、核融合炉で予想される環境に類似した照射条件下で、統合的な試験を通じて多分野にわたる実験を実施し、BBの認定に貢献することである。IFMIF-DONESの工学設計は、最大限の柔軟性を確保するために開発されており、現段階においてこの種の新しい実験を提案することが可能である点に留意することが重要である。

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IFMIFBreeding blanketMock-upIFMIF-DONES

AIによる論文要約

IFMIF-DONESにおける増殖ブランケットモックアップ試験
JA核融合ブランケットの開発者や研究者、学生。特にトリチウム増殖や材料照射に携わる方。#核融合 #ブランケット #IFMIFDONES #モックアップ #トリチウム
LLM向け: {"Title": "IFMIF-DONESにおける増殖ブランケットモックアップ試験", "Authors": "未記載", "Research Objecti…

核融合炉の実現に向けて、増殖ブランケットの実証試験が重要です。IFMIF-DONESは、リチウムターゲットとの反応で核融合と類似した中性子束を生成できるため、ブランケットの検証に適しています。本研究では、IFMIF-DONESの中フラックス領域を活用し、テストブランケットユニット(TBU)というモックアップを照射する構想を提案しています。TBUは、ヘリウム冷却固体増殖方式や水冷却鉛リチウム方式など、特定のブランケット概念を代表する試験体です。その主な目的は、核融合炉と同様の環境下で多物理実験を行い、ブランケットの技術成熟度を高めることです。IFMIF-DONESの設計は柔軟性を重視しており、このような新規実験の導入が可能です。この取り組みは、DEMO炉に向けたブランケットの信頼性向上に貢献します。

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