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Functional materials for tokamak in-vessel systems—status and developments

S.M. González de Vicente, E.R. Hodgson, T. Shikama2017年被引用 37Nuclear FusionIF 3出版社

The challenge to be faced in ITER and DEMO, as well as future fusion power plants (PPs), by the insulating (functional) materials for use not only in the magnetic coils and heating systems but for safety and control diagnostics is daunting. The available data on thermomechanical properties (strength, swelling, thermal conductivity) indicate that suitable materials are available for doses  >1 dpa. However, for the important physical properties which degrade at far lower doses, data are generally only available for doses 1 dpa, corresponding at most to ITER expectations. To address this, the selection and development of potential radiation hard materials and components for diagnostic, H&CD, and other systems for DEMO and PPs is urgently needed, and will also assist in defining the materials test requirements for materials test reactors and IFMIF. This paper reviews the current data and basic knowledge for materials required for optical, DC electric, and AC/RF dielectric applications. A short discussion of the associated R&D needs/requirements deduced from missing or limited irradiation data is also presented.

日本語訳

ITERおよびDEMO、さらには将来の核融合発電所(PP)において、磁気コイルや加熱システムだけでなく、安全・制御システムにも使用される絶縁(機能)材料が直面する課題は、極めて困難なものである。熱機械的特性(強度、スウェリング、熱伝導率)に関する利用可能なデータは、1 dpaを超える線量に対して適切な材料が存在することを示している。しかし、はるかに低い線量で劣化する重要な物理的特性については、データは一般に1 dpaまでの線量しか利用できず、これはITERの期待値に相当するものである。したがって、DEMOおよび将来のPPに向けた診断、H&CD、その他のシステム用の耐放射線材料の選定と開発が緊急に必要であり、これは材料試験炉やIFMIFにおける材料試験要件の定義にも役立つであろう。本論文では、光学、直流電気、および交流誘電体アプリケーションに必要な材料に関する現在のデータと基礎的知見を概説する。また、データの不足または限られた照射データから導き出される関連する研究開発ニーズ/要件についても簡潔に考察する。

装置

iter中精度(概要文一致)

wiki

In-vessel components
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