A `pebble drop' divertor concept is proposed for future commercial fusion reactors. The marked feature of this system is the use of multilayer pebbles that consist of a central kernel and some coating layers. By using multilayer pebbles the pebble drop divertor has advantages such as steady state wall pumping with low bulk tritium retention. The performance of the whole divertor system depends on the characteristics of the multilayer pebble. In particular, the maximum heat load of the system is determined by the dimensions, the layer structure and the material of the kernel. The kernel also has an important role in determining surface temperature, which affects the wall pumping efficiency. Numerical results for the maximum allowable heat load and the surface temperature of the divertor pebble are presented. From the numerical estimation of thermal stress and surface temperature, it is found that the radius of a divertor pebble with a ceramic kernel should be 0.5-1 mm.
将来の商業用核融合炉のために「ペブルドロップ」ダイバータ概念が提案されている。このシステムの顕著な特徴は、中心核と数層の被覆層からなる多層ペブルの使用である。多層ペブルを使用することにより、ペブルドロップダイバータは、低いバルクトリチウム保持を伴う定常壁排気などの利点を有する。ダイバータシステム全体の性能は、多層ペブルの特性に依存する。特に、システムの最大熱負荷は、中心核の寸法、層構造、および材料によって決定される。また、中心核は、壁排気効率に影響を与える表面温度の決定において重要な役割を果たす。ダイバータペブルの最大許容熱負荷と表面温度に関する数値結果が提示されている。熱応力と表面温度の数値評価から、セラミック中心核を有するダイバータペブルの半径は0.5〜1 mmであるべきことが見出された。