AbstractIf the major part of the electric power demand is to be supplied by tokamak fusion power plants, the tokamak reactor must have an ultimate goal, i.e. must be excellent in construction cost, safety aspect and operational availability (maintainability and reliability), simultaneously. On way to the ultimate goal, the approach focusing on the safety and the availability (including reliability and maintainability) issues must be the more promising strategy. The tokamak reactor concept with the very high aspect ratio configuration and the structural material of SiC/SiC composite is compatible with this approach, which is called the DRastically Easy Maintenance (DREAM) approach. This is because SiC/SiC composite is a low activation material and an insulation material, and the high aspect ratio configuration leads to a good accessibility for the maintenance machines. As the intermediate steps along this strategy between the experimental reactor such as international thermonuclear experimental reactor (ITER) and the ultimate goal, a prototype reactor and an initial phase commercial reactor have been investigated. Especially for the prototype reactor, the material and technological immaturities are considered. The major features ofthe prototype and commercial type reactors are as follows. The fusion powers of the prototype and the commercial type are 1.5 and 5.5 GW, respectively. The major/minor radii for the prototype and the commercial type are of 12/1.5 m and 16/2 m, respectively. The plasma currents for the prototype and the commercial type are 6 and 9.2 MA, respectively. The coolant is helium gas, and the inlet/outlet temperatures of 500/800 and 600/900°C for the prototype and the commercial type, respectively. The thermal efficiencies of 42 and 50% are obtainable in the prototype and the commercial type, respectively. The maximum toroidal field strengths of 18 and 20 tesla are assumed in the prototype and the commercial type, respectively. The thermal conductivities of 15 and 60 W/m per K are assumed in the prototype and the commercial type, respectively.
トカマク核融合発電所が電力需要の主要部分を供給するためには、トカマク炉は究極の目標を持たなければならない。すなわち、建設コスト、安全性、運転可用性（信頼性および保守性）において優れていることが同時に要求される。究極の目標への道筋として、安全性と可用性（信頼性および保守性を含む）に焦点を当てたアプローチがより有望な戦略である。非常に高いアスペクト比の構成とSiC/SiC複合材料の構造材料を備えたトカマク炉概念は、このアプローチと適合しており、これはDRastically Easy Maintenance（DREAM）アプローチと呼ばれる。これは、SiC/SiC複合材料が低放射化材料かつ断熱材料であり、高いアスペクト比の構成が保守機械に対する良好なアクセス性をもたらすためである。この戦略に沿った中間段階として、国際熱核融合実験炉（ITER）などの実験炉と究極の目標の間で、原型炉および初期商業炉が調査されてきた。特に原型炉については、材料および技術の未熟性が考慮されている。原型炉および商業炉の主要な特徴は以下の通りである。原型炉および商業炉の核融合出力はそれぞれ1.5 GWおよび5.5 GWである。原型炉および商業炉の主半径/副半径はそれぞれ12 m/1.5 mおよび16 m/2 mである。原型炉および商業炉のプラズマ電流はそれぞれ6 MAおよび9.2 MAである。冷却材はヘリウムガスであり、原型炉および商業炉の入口/出口温度はそれぞれ500/800°Cおよび600/900°Cである。原型炉および商業炉の熱効率はそれぞれ42%および50%が達成可能である。原型炉および商業炉の最大トロイダル磁場強度はそれぞれ18テスラおよび20テスラが想定されている。原型炉および商業炉の熱伝導率はそれぞれ15 W/m・Kおよび60 W/m・Kが想定されている。