AbstractWaste management aspect of candidate low activation materials, namely vanadium alloy and reduced-activation ferritic steel (RAFS), was examined using two blankets constructed with these materials. One of these two blanket concepts is a lithium self-cooled vanadium alloy blanket. The other is a helium-cooled, Pb83Li17 breeder ferritic steel blanket. The objective of this study is to identify the most critical alloying elements and impurities, and to establish the respective allowable concentration limits. This can help the materials development program to focus the effort on the control of these identified elements. Near-surface burial disposal (10CFR61 Class C waste) and materials recycling are promising scenarios for the waste management of fusion reactor materials. Hands-on materials recycling is a more demanding scenario. Extending the cooling time can help to facilitate the materials recycling. Cooling times of 175 and 130 years, respectively, are required for the reduced activation ferritic steel and vanadium alloy (V–4Cr–4Ti) to allow hands-on recycling after 20 MW-y/m2 service in the power reactor. They are needed to reduce the activities induced in W and Ti, respectively, to less than 10 μSv/h gamma dose rate. The best presently available commercial and improved intermediate RAFS and V–4Cr–4Ti may qualify as 10CFR61 Class C near-surface burial waste. But they are not yet for hands-on recycling due to the high levels of impurities such Ag, Al, Ho, Nb, and Tb. The predicted ultimate RAFS and V–4Cr–4Ti will have satisfactory levels for hands-on recycling in Nb (<0.05 wppm) and Tb (<0.02 wppm). But further development in the ultimate high purity alloys is still needed to meet the concentration requirements for Ag (<0.03 wppm), Al (70 wppm), and Ho (<0.03 wppm).
廃棄物管理の観点から、候補となる低放射化材料、すなわちバナジウム合金と低放射化フェライト鋼（RAFS）を、これらの材料を用いて構築した2つのブランケットを用いて検討した。この2つのブランケット概念のうち、1つはリチウム自己冷却バナジウム合金ブランケットであり、もう1つはヘリウム冷却・Pb83Li17増殖材フェライト鋼ブランケットである。本研究の目的は、最も重要な合金元素および不純物を特定し、それぞれの許容濃度限界を確立することである。これにより、材料開発プログラムにおいて、これらの特定された元素の制御に努力を集中させることができる。地表近くへの埋設処分（10CFR61クラスC廃棄物）および材料リサイクルは、核融合炉材料の廃棄物管理における有望なシナリオである。ハンズオンリサイクルは、より厳しいシナリオである。冷却時間の延長は、材料リサイクルを容易にするのに役立つ。20 MW-y/m2の炉出力で運転した後、ハンズオンリサイクルを可能にするために必要な冷却時間は、低放射化フェライト鋼では175年、バナジウム合金（V–4Cr–4Ti）では130年である。これらは、それぞれWおよびTiの誘導放射能を、ガンマ線線量率10 μSv/h未満に低減するために必要である。現在入手可能な最良の商業用および改良型中間RAFSおよびV–4Cr–4Tiは、10CFR61クラスCの地表近くへの埋設処分廃棄物としての基準を満たす可能性がある。しかし、Ag、Al、Ho、Nb、Tbなどの不純物レベルが高いため、ハンズオンリサイクルにはまだ適さない。予測される究極のRAFSおよびV–4Cr–4Tiは、Nb（<0.05 wppm）およびTb（<0.02 wppm）についてハンズオンリサイクルに満足できるレベルを有するであろう。しかし、Ag（<0.03 wppm）、Al（70 wppm）、Ho（<0.03 wppm）の濃度要件を満たすためには、さらに高純度化の開発が依然として必要である。