AbstractMaintainability improvement on tokamak fusion reactor may prove to be a critical path in order to launch the fusion energy into commercial use. The more the development of tokamak device progresses from an experimental reactor to a commercial reactor, the more important the maintenance issue becomes. The maintenance difficulty of tokamak system is due to its configuration complexity, enormous electromagnetic loads and material radioactivation. In order to mitigate the difficulty, a very low activation material of SiC/SiC composite and a torus configuration with high aspect ratio of eight are introduced. The torus system is radially divided into equal sectors and each sector forms an assembly unit. All the piping and feeder systems are extracted to the spacious torus central region. The new concept is called `DREAM' tokamak reactor, which stands for DRastically EAsy Maintenance. The maximum toroidal field strength of 20 T and the plasma major and minor radii of 16 m and 2 m lead to high fusion power of 5.5 GW under the moderate physics constraints such as a `non-reversed shear profile' with the MHD safety factor of 3, Troyon factor of 3 for the beta limit and the energy confinement time enhancement factor of 2.
トカマク核融合炉の保守性向上は、核融合エネルギーの商業利用を実現するための重要な道筋となる可能性がある。トカマク装置の開発が実験炉から商業炉へと進むにつれて、保守の問題はますます重要になる。トカマクシステムの保守の困難さは、その複雑な構造、巨大な電磁負荷、および材料の放射化に起因する。この困難を軽減するために、SiC/SiC複合材料からなる超低放射化材料と、アスペクト比8の高アスペクト比トーラス構造が導入される。トーラスシステムは半径方向に等分され、各セクターが組み立て単位を形成する。すべての配管および給電システムは、広々としたトーラス中心領域に配置される。この新しい概念は「DREAM」トカマクと呼ばれ、DRastically EAsy Maintenance（抜本的に容易な保守）の略称である。最大トロイダル磁場強度20 T、プラズマ主半径16 m、副半径2 mにより、MHD安全係数3、ベータ限界に関するトロイロン係数3、エネルギー閉じ込め時間増倍係数2といった穏健な物理的制約の下で、5.5 GWの高い核融合出力が達成される。