TIBER-II is a compact, high-power-density, steady-state current-drive engineering test reactor that uses a double-null divertor configuration, operating in the high recycle mode with low particle temperature. The nominal peak heat flux is 3.3 MW/m2, with off-normal condition peaks of up to 6.6 MW/m2. Plasma disruptions may cause peak energy deposition of up to 13 MJ/m2. The design uses water-cooled copper alloy tubes with brazed-on protective tiles. During early operating phases when disruptions may be frequent, these tiles will be made of carbon. During the nuclear testing phase, disruptions must be limited so that more erosion-resistant tungsten tiles may be used. The first walls of TIBER-II experience a heat flux of 0.23 MW/m2 with disruption energy density of 2.4 MJ/m2. They are protected by carbon-carbon composite armor tiles. The TIBER-II design requirements are challenging, and although the divertor and first wall armor designs successfully meet these requirements, significant issues must be resolved to verify their performance. These critical issues and the R&D required to resolve them are described.
TIBER-IIは、二重ヌル・ダイバータ配位を採用し、低粒子温度・高リサイクリングモードで作動する、コンパクトで高出力密度の定常電流駆動工学的試験炉である。公称最大熱流束は3.3 MW/m2であり、異常時条件では最大6.6 MW/m2のピークに達する。プラズマ擾乱により、最大13 MJ/m2のピークエネルギー堆積が生じる可能性がある。設計では、ろう付けされた保護タイルを備えた水冷銅合金管を使用する。擾乱が頻発する可能性がある初期運転段階では、これらのタイルはカーボン製とする。核試験段階では、より耐食耗性の高いタングステンタイルを使用できるよう、擾乱を制限しなければならない。TIBER-IIの第一壁は、0.23 MW/m2の熱流束と2.4 MJ/m2の擾乱エネルギー密度にさらされる。これらは炭素繊維複合材アーマータイルで保護されている。TIBER-IIの設計要件は困難を極めるものであり、ダイバータおよび第一壁アーマの設計はこれらの要件を満たすものの、その性能を検証するには重要な課題を解決しなければならない。これらの重要課題と、それを解決するために必要な研究開発について説明する。