AbstractIn the frame of the preliminary study of plants suitable for the energy production from the fusion power, particular emphasis has been given on the divertor studies. Since a significant percentage of the power generated from the fusion process is absorbed in the divertor, the thermal efficiency of the power conversion cycle requires a high coolant outlet temperature of the divertor, leading to solutions that are different from those adopted for the present experimental fusion plants. Therefore, copper alloys having extremely high thermal conductivity, cannot be used as structural material for this kind of devices. The most suitable coolants to be used in the divertor are water, helium and liquid metals. A conceptual design study has been developed for each of these three fluids, with the aim to evaluate the maximum allowable thermal flux at the divertor target plate and the R&D requirements for each solution. While a water-cooled divertor can be designed with a limited R&D effort, the development of helium or liquid metal cooled divertors requires a more engaging R&D program.
核融合発電によるエネルギー生産に適した植物に関する予備研究の枠組みにおいて、ダイバータ研究に特に重点が置かれている。核融合プロセスで生成されるエネルギーのかなりの割合がダイバータで吸収されるため、発電サイクルの熱効率にはダイバータの高い冷却材出口温度が必要となり、その結果、現在の実験用核融合炉で採用されているものとは異なる解決策が求められる。したがって、極めて高い熱伝導率を有する銅合金は、この種の装置の構造材料として使用することはできない。ダイバータに使用する最も適切な冷却材は、水、ヘリウム、液体金属である。これら3種類の流体のそれぞれについて、ダイバータ標的板における許容最大熱流束と、各解決策に必要な研究開発要件を評価することを目的とした概念設計研究が実施された。水冷ダイバータは限られた研究開発努力で設計可能である一方、ヘリウム冷却または液体金属冷却ダイバータの開発には、より大規模な研究開発プログラムが必要となる。