AbstractThe thin Convective Liquid Flow First Wall (CLiFF) concept is one of the liquid FW concepts investigated in the Advanced Power Extraction (APEX) study for high power density application. Liquid tin has been suggested as the 2 cm thick front flowing liquid layer because of its low vapor pressure. Two choices were selected for the conventional blanket that follows the thin liquid wall (LW), namely: (1) LiPb/SiC blanket, and (2) Flibe/SiC blanket. Lithium is enriched to 90% Li-6 in the first blanket option and to 25% Li-6 in the second option (with 10 cm-thick beryllium front zone). Due to the superior attenuation characteristics of Flibe over LiPb, this impacted the lifetime of the SiC structure used in both options. In this paper, we assessed the lifetime of the SiC structure in the FW/Blanket and the shield in both blanket options. The end-of-life limit of 200 dpa is assumed (corresponding to ∼3% burn-up). The frequency of replacement of each component is estimated based on 30-years plant lifetime. Comparison is made for the waste volume of replaced components in each option. It is shown that the shield can last the plant lifetime in the Flibe blanket while part of the shield in the LiPb blanket will require replacement. The frequency of replacing the FW/Blanket with the LiPb blanket option is twice as much as in the Flibe blanket option. This is translated to a total volume of disposed structure at plant end-of-life from the entire FW/B/shield system that is larger by ∼60%.
要約： 薄膜対流液体第一壁（CLiFF）概念は、高出力密度応用のために先進動力抽出（APEX）研究で検討された液体第一壁概念の一つである。液体スズは、その低蒸気圧のため、2cm厚の流動液体層として提案されている。従来型ブランケットには2つの選択肢が選ばれた。すなわち、(1) LiPb/SiCブランケット、および(2) Flibe/SiCブランケットである。リチウムは、最初のブランケットオプションでは90%のLi-6に濃縮され、2番目のオプションでは25%のLi-6に濃縮される（10cm厚のベリリウム前壁を伴う）。FlibeはLiPbよりも優れた減衰特性を有するため、これは両オプションで使用されるSiC構造の寿命に影響を与えた。本稿では、両ブランケットオプションにおけるFW/ブランケットおよび遮蔽体のSiC構造の寿命を評価した。寿命終了限界は200dpaと仮定される（約3%の燃焼度に相当）。各構成要素の交換頻度は、30年のプラント寿命に基づいて推定される。各オプションにおける交換廃棄物量を比較した。その結果、Flibeブランケットでは遮蔽体がプラント寿命全体にわたって持続するのに対し、LiPbブランケットでは遮蔽体の一部が交換を必要とすることが示された。FW/ブランケットの交換頻度は、LiPbブランケットオプションではFlibeブランケットオプションの2倍である。これは、プラント寿命終了時におけるFW/B/遮蔽体系全体の廃棄物総量に換算すると、約60%多い量となる。