AbstractThe code TIRP has been used to calculate the time dependence of tritium inventory and tritium permeation into the coolant and into the first wall boxes in the water cooled Pb17Li blanket concept of DEMO.The calculations have been performed for the martensitic steel MANET and the austenitic steel AISI 316L as blanket structure materials, for water or helium cooling and for convective or no motion of the liquid breeder in the blanket.Tritium inventories are rather low in blankets with MANET structure and higher in those with AISI 316L structure. Tritium permeation rates are too high in both blankets.Further calculations on tritium inventory and permeation are therefore presented for blankets with TiC permeation barriers of 1 μm thickness on various surfaces of the blanket structure and for blankets with any permeation barriers in function of their thicknesses, tritium diffusivities, tritium surface recombination rates and atomic densities. These last calculations have been performed for a blanket with coatings on the outer surfaces of the blanket and with a tritium residence time of 104 s and for a blanket with coatings on both sides of the cooling tubes and stagnant Pb-17Li in the blanket.The second case for a blanket with MANET structure presents a very interesting solution for tritium recovery by permeation into and pumping from the first wall boxes.
コードTIRPは、水冷Pb-17Liブランケット概念におけるトリチウムインベントリと、冷却材および第一壁ボックスへのトリチウム透過の時間依存性を計算するために使用されてきた。計算は、ブランケット構造材料としてマルテンサイト鋼MANETおよびオーステナイト鋼AISI 316L、冷却材として水またはヘリウム、液体増殖材の対流の有無について実施された。トリチウムインベントリは、MANET構造のブランケットではかなり低く、AISI 316L構造のブランケットではより高い。トリチウム透過率は、両方のブランケットにおいて高すぎる。したがって、ブランケット構造の様々な表面に厚さ1μmのTiC透過バリアを有するブランケット、および任意の透過バリアを有するブランケットについて、その厚さ、トリチウム拡散係数、トリチウム表面再結合速度、原子密度の関数として、トリチウムインベントリと透過に関するさらなる計算が提示されている。これらの最後の計算は、ブランケットの外面にコーティングを施し、トリチウム滞留時間が10⁴秒のブランケットと、冷却管の両側にコーティングを施し、ブランケット内でPb-17Liが停滞しているブランケットについて実施された。MANET構造を有するブランケットに関する2番目のケースは、第一壁ボックスへの透過とそこからのポンピングによるトリチウム回収に関して、非常に興味深い解決策を示している。