The Dense Z Pinch (DZP) configuration offers a potentially very compact form of fusion reactor. However it is unique among proposed reactors in its use of a high pressure (10 MPa) reaction region, requiring pressure vessel technology akin to that of the Pressurised Water Reactor (PWR). Neutron radiation damage to the vessel, and the large thickness of internal shielding which may consequently be required, are thus an obvious concern. In this paper we present calculations of vessel radiation damage and reactor power density for various sizes, reactor powers and internal shields. It is concluded that considerations of pressure vessel integrity will not prevent the operation of DZP reactors at power densities similar to those achieved in the PWR, and an order of magnitude greater than predicted for tokamak designs.
高密度Zピンチ(DZP)構成は、潜在的に非常にコンパクトな核融合炉の形態を提供する。しかしながら、提案されている炉の中でも、高圧(10 MPa)反応領域を使用する点で独特であり、加圧水型原子炉(PWR)と同様の圧力容器技術を必要とする。したがって、容器への中性子放射線損傷と、それに伴って必要となる可能性のある内部遮蔽体の厚さは、明らかに懸念事項である。本論文では、様々なサイズ、炉出力、および内部遮蔽体について、容器の放射線損傷と炉の出力密度の計算結果を提示する。圧力容器の健全性に関する考察は、PWRで達成される出力密度と同程度、かつトカマク設計で予測される値より一桁大きい出力密度でのDZP炉の運転を妨げないという結論が得られた。