The lifetime the first wall in fusion reactor depends on its durability against plasma disruption loads that may cause the melting and evaporation of the surface layer. Irradiation tests for stainless steels were made using a neutral beam injector. It was found that high sulfur and oxygen contents in the steels made the resolidification surfaces rough and wavy, while high calcium, aluminum and titanium contents were revealed to effectively offset the sulfur and oxygen. These impurity contents affect the temperature coefficient of surface tension in liquid iron. The surface temperature in the wider sections declines more slowly than in the thinner parts, therefore, the surface temperature is nonuniform. When the liquid iron has a positive temperature coefficient of surface tension, the surface tension in the denser parts becomes relatively greater than in the thinner parts. Consequently, the former expands and the thinner section contracts.
核融合炉における第一壁の寿命は、表面層の溶融や蒸発を引き起こす可能性のあるプラズマ擾乱負荷に対するその耐久性に依存する。ステンレス鋼に対する照射試験は、中性粒子ビーム入射装置を用いて実施された。鋼中の硫黄および酸素含有量が高いと再凝固表面が粗く波打つようになる一方、カルシウム、アルミニウム、チタンの含有量が高いと硫黄および酸素の影響を効果的に相殺することが見出された。これらの不純物は液体鉄の表面張力の温度係数に影響を及ぼす。表面温度は、より厚い部分ではより薄い部分よりもゆっくりと低下するため、表面温度は不均一になる。液体鉄の表面張力の温度係数が正の場合、密度の高い部分の表面張力は相対的に大きくなり、薄い部分の表面張力よりも大きくなる。その結果、前者は膨張し、薄い部分は収縮する。