The fast volumetric deposition of multi-MeV high current runaway electron (RE) beams constitutes the most critical issue for the ITER tungsten (W) first wall (FW) longevity. Such relativistic electron beams could generate extreme volumetric power densities inside the FW armor which lead to significant vaporization, deep melting and even material explosions, as well as to elevated temperatures at the bond interface with the cooling substrate that could cause rupture and water leaks. Here the thermal response of the ITER FW is modeled with a three-stage, one-way coupled workflow focusing on assessments of the extent of the wall damage and the increase of the bond interface temperature for varying W thickness. Increased W thickness is found to be essential for wall protection against intense RE dissipation events in terms of both W tile damage and cooling system integrity.
多MeVの大電流 runaway electron (RE) ビームの高速体積堆積は、ITERタングステン(W)第一壁(FW)の寿命にとって最も重大な問題を構成する。そのような相対論的電子ビームは、FWアーマー内部に極端な体積パワー密度を生成し得る。これは、顕著な蒸発、深い溶融、さらには材料爆発を引き起こし、また冷却基板との接合界面における温度上昇を引き起こして、破断および水漏れを引き起こす可能性がある。ここでは、ITER FWの熱応答が、W厚さを変えた場合の壁損傷の程度と接合界面温度の上昇の評価に焦点を当てた3段階の一方向連成ワークフローを用いてモデル化される。W厚さの増加は、激しいRE消散事象に対する壁保護にとって、Wタイル損傷と冷却システムの健全性の両方の観点から不可欠であることが見出された。