This paper represents one half of a set of two, covering the TECHNOLOGY presentations at the Fusion Energy Conference (FEC), held in London, UK, in October 2023. Dominant themes include the use of computing codes to pre-determine machine performance in fusion device design, the impetus that ITER and DEMO are providing for component fabrication innovation, and a growing global focus on blanket materials and fuel retention mechanisms. New themes include power plant costing and the control of activated corrosion products. Stellarator technology is noted, but this is not yet a strong innovation theme at FEC. The latest fusion material science considers operating conditions in power plant service, especially the impact of fuel cycle and superconducting magnet fields; fuel cycle technologies consider electrical coupling and the need for insulating components to control the magnetohydrodynamic response. Optimising correction coils and the thickness of Toroidal Field components to withstand loads is becoming increasing critical in next-step machine design. The latter increasingly utilises integrated frameworks for high-fidelity modelling. Whether coupling armour, blanket and shielding or dose rate fields with geometry, these platforms require high-performance computing. With respect to power plant programmes, the DEMO design continues to assume pulsed operation; JA DEMO, with or without neutral beam injection, sees the electron cyclotron scenario enabling 2 h of pulsed operation at 80 MW of external heating and current drive power. Spherical tokamak work —from the development of the Spherical Tokamak Advanced Reactor in the USA for substantial reduction in weight and cost, to the Spherical Tokamak with Toroidal Magnetic Field 3 T in Mexico, continues to gain momentum. Regulatory approaches are steering away from typical nuclear fission traditions. New safety focus is emerging around transport of activated corrosion products. Outreach on the benefits of fusion must be couched in the framework of legacy, as viewed by a new generation of power stakeholders.
本論文は、2023年10月に英国ロンドンで開催された核融合エネルギー会議(FEC)における技術発表を扱う2部構成のうちの1つである。主要なテーマには、核融合装置設計における計算コードを用いた装置性能の事前決定、ITERおよびDEMOが構成部品製造の革新を促進していること、ブランケット材料と燃料保持機構への世界的な関心の高まりが含まれる。新しいテーマとしては、発電所のコスト評価と放射化腐食生成物の管理が挙げられる。ステラレータ技術は注目されているが、これはまだFECにおける主要な革新テーマではない。最新の核融合材料科学は、発電所運転時の運転条件、特に燃料サイクルと超伝導磁石の磁場の影響を考慮している。燃料サイクル技術は、電気的結合と、電磁流体力学応答を制御するための絶縁部品の必要性を考慮している。負荷に耐えるための補正コイルとトロイダル磁場構成部品の厚さの最適化は、次世代装置設計においてますます重要になっている。後者はますます、高忠実度モデリングのための統合フレームワークを利用している。アーマー、ブランケット、遮蔽、あるいは線量率場を幾何形状と結合する場合でも、これらのプラットフォームは高性能計算を必要とする。発電所プログラムに関しては、DEMO設計は引き続きパルス運転を前提としている。JA DEMOは、中性粒子入射の有無にかかわらず、電子サイクロトロンシナリオにより、外部加熱・電流駆動電力80 MWで2 hのパルス運転が可能である。球状トカマク研究は、米国における大幅な重量・コスト削減を目的とした球状トカマク先進炉の開発から、メキシコにおけるトロイダル磁場3 Tの球状トカマクに至るまで、勢いを増し続けている。規制アプローチは、典型的な核分裂の慣行から離れつつある。放射化腐食生成物の輸送に関する新たな安全上の焦点が浮上している。核融合の利点に関するアウトリーチは、新世代の電力ステークホルダーが見る遺産の枠組みの中で表現されなければならない。