AbstractThe fusion technological consequences of the radioactive decay behaviour of SiC-based structural material were analysed based on a complete chemical analysis of an industrial SiCf/SiC composite. Radioactivation simulation was performed with the FISPACT-2 code and EAF-2 cross-section library, taking n-spectra from the SEAFP reactor study for first wall and blanket. The decay of radioactivity in SiCf/SiC after shut down and derived radiological quantities are presented and compared with those of SEAFP structural materials. The effective dose equivalent (EDE) to the population from accidental release of activated material was computed with the GENII code. SiCf/SiC performs favourably. Contact dose rates and γ-dose rates inside the plasma chamber are given. Assuming an upper limit of 104 Gy h−1 for robotized maintenance, SiCf/SiC renders the first wall a zone where immediate repair would be possible. For this short-term activation limit, an elemental “critical list” is presented. Long-term decay heat generation and contact dose rates show which material fulfils waste limits. Although A1-26 is generated in the first wall, SiCfSiC is a safely disposable material, owing to other characteristics such as inertness against corrosion.
SiC基SiC複合材料の放射性崩壊挙動が核融合技術に及ぼす影響について、工業用SiCf/SiC複合材料の完全な化学分析に基づいて解析を行った。放射化シミュレーションは、FISPACT-2コードおよびEAF-2断面積ライブラリを用いて実施し、核融合炉第一壁およびブランケットについてSEAFP炉研究から得られた中性子スペクトルを適用した。SiCf/SiCの崩壊に伴う放射能の経時変化、およびそれから導出される放射線学的量を提示し、SEAFP構造材料との比較を行った。放射性物質の偶発的放出に伴う公衆の実効線量当量は、GENIIコードを用いて計算した。SiCf/SiCは良好な性能を示す。プラズマチャンバー内の接触線量率およびγ線線量率を示した。ロボットによる保守作業の上限を104 Gy h−1と仮定した場合、SiCf/SiCは第一壁を即時補修が可能な領域とする。この短期的な放射化限界について、元素レベルの「クリティカルリスト」を提示する。長期的な崩壊熱および接触線量率は、廃棄物処理限界を満たす材料を示す。第一壁ではAl-26が生成されるものの、SiCf/SiCは耐食性などの特性により、安全に廃棄物処分が可能な材料である。