AbstractLow-activation materials are seen as an important means of enhancing the safety and environmental advantages of fusion as an alternative energy source. Potential benefits are anticipated in diverse areas of operation embracing an extremely wide span of timescales, ranging from considerations of decay heat and accidental releases for which relevant radionuclide decay times may be in the order of hours, to aspects of waste disposal for which timescales of millenia are appropriate. Thus, in addition to an extensive set of engineering property specifications, there is a range of possible radiological requirements on low-activation materials, not all of which may be satisfied simultaneously. Possible design aims for low-activation materials are discussed and the performances of some proposed candidates examined. The effect of critical impurity elements on the radiological properties is considered and the prospects for reduction of impurity contents to acceptable levels in commercial-scale production are examined.
低放射化材料は、代替エネルギー源としての核融合の安全性と環境面での利点を高める重要な手段と考えられている。想定される利点は、崩壊熱や事故時の放出に関する考察において関連する放射性核種の崩壊時間が数時間程度である場合から、廃棄物処理に関する考察において数千年規模の時間スケールが適切となる場合まで、極めて広範な時間スケールにわたる多様な運転領域において期待されている。したがって、広範な工学的特性仕様に加えて、低放射化材料には様々な放射線学的要件が課される可能性があり、そのすべてを同時に満たすことはできないかもしれない。本稿では、低放射化材料の可能な設計目標について議論し、提案されているいくつかの候補材料の性能を検討する。また、放射線学的特性に対する不純物元素の影響を考察し、商業規模での生産において不純物含有量を許容レベルまで低減する見通しについて検討する。