This paper describes a numerical analysis used to evaluate the lifetime of a first wall of a fusion reactor based on a probabilistic approach. Very high heat flux is deposited on the first wall during a major plasma disruption. Melting, evaporation, and resolidification of the material result in metallurgical and mechanical deterioration with high residual stresses and small cracks. It is very important to investigate the severity of the consequences and to evaluate the lifetime of the wall. In this paper, the occurrence of plasma disruptions and the length of resulting cracks are determined by random numbers. More than 400 histories are analyzed to determine the probabilistic distribution of crack length. The prediction of the lifetime of the wall is also presented.
本論文では、確率論的アプローチに基づいて核融合炉の第一壁の寿命を評価するために使用した数値解析について述べる。大規模なプラズマ擾乱の際に、非常に高い熱流束が第一壁に堆積する。材料の溶融、蒸発、再凝固は、高い残留応力と微小な亀裂を伴う冶金学的および機械的劣化をもたらす。その結果の重大性を調査し、壁の寿命を評価することは非常に重要である。本論文では、プラズマ擾乱の発生と、その結果生じる亀裂の長さは乱数によって決定される。亀裂長さの確率分布を決定するために、400以上の履歴が解析される。壁の寿命の予測も提示される。