The history of fusion–fission hybrid systems based on a tokamak device as an extremely efficient DT-fusion neutron source has passed through several periods of ample research activity in the world since the very beginning of fusion research in the 1950s. Recently, a new roadmap of the hybrid program has been proposed with the goal to build a pilot hybrid plant (PHP) in Russia by 2030. Development of the DEMO-FNS tokamak for fusion and hybrid technologies, which is planned to be built by 2023, is the key milestone on the path to the PHP. This facility is in the phase of conceptual design aimed at providing feasibility studies for a full set of steady state tokamak technologies at a fusion energy gain factor Q ∼ 1, fusion power of ∼40 MW and opportunities for testing a wide range of hybrid technologies with the emphasis on continuous nuclide processing in molten salts. This paper describes the project motivations, its current status and the key issues of the design.
核融合研究の当初である1950年代以来、トカマク装置を極めて効率的なDT核融合中性子源とする核融合・核分裂ハイブリッドシステムの歴史は、世界において研究活動が盛んな時期をいくつか経てきた。近年、2030年までにロシアにパイロットハイブリッドプラント(PHP)を建設するという目標を掲げたハイブリッド計画の新たなロードマップが提案されている。2023年までに建設が計画されている核融合・ハイブリッド技術のためのDEMO-FNSトカマクの開発は、PHPへの道筋における重要なマイルストーンである。この施設は、核融合エネルギー増倍率Q〜1、核融合出力〜40MWでの定常状態トカマク技術一式の実現可能性調査と、溶融塩中での連続核種処理に重点を置いた幅広いハイブリッド技術の試験機会を提供することを目的とした概念設計の段階にある。本論文は、プロジェクトの動機、現在の状況、および設計上の主要課題について述べるものである。