AbstractFirst wall and blanket (FW/blanket) design is a crucial element in the performance and acceptance of a fusion power plant. High temperature structural and breeding materials are needed for high thermal performance. A suitable combination of structural design with the selected materials is necessary for D–T fuel sufficiency. Whenever possible, low afterheat, low chemical reactivity and low activation materials are desired to achieve passive safety and minimize the amount of high-level waste. Of course the selected fusion FW/blanket design will have to match the operational scenarios of high performance plasma. The key characteristics of eight advanced high performance FW/blanket concepts are presented in this paper. Design configurations, performance characteristics, unique advantages and issues are summarized. All reviewed designs can satisfy most of the necessary design goals. For further development, in concert with the advancement in plasma control and scrape off layer physics, additional emphasis will be needed in the areas of first wall coating material selection, design of plasma stabilization coils, consideration of reactor startup and transient events. To validate the projected performance of the advanced FW/blanket concepts the critical element is the need for 14 MeV neutron irradiation facilities for the generation of necessary engineering design data and the prediction of FW/blanket components lifetime and availability.
Abstract第一壁およびブランケット(FW/ブランケット)設計は、核融合発電所の性能と受容性における極めて重要な要素である。高い熱性能のためには、高温構造材料および増殖材料が必要である。D-T燃料の自給自足には、選択された材料との構造設計の適切な組み合わせが必要である。可能な限り、低残留発熱、低化学反応性、低放射化材料が、受動的安全性を達成し、高レベル廃棄物の量を最小化するために望ましい。もちろん、選択された核融合FW/ブランケット設計は、高性能プラズマの運転シナリオに適合しなければならない。本論文では、8つの先進的高性能FW/ブランケット概念の主要な特徴を提示する。設計構成、性能特性、独自の利点および課題を要約する。レビューされたすべての設計は、必要な設計目標のほとんどを満たすことができる。さらなる開発のためには、プラズマ制御およびスクレイプオフ層物理の進歩と歩調を合わせて、第一壁コーティング材料の選定、プラズマ安定化コイルの設計、炉起動および過渡事象の考慮の分野において、追加の重点が必要となるであろう。先進FW/ブランケット概念の予測性能を検証するためには、必要な工学設計データの生成およびFW/ブランケット構成部品の寿命と稼働率の予測のための14MeV中性子照射施設の必要性が極めて重要である。