A potentially attractive next-step towards fusion commercialization is a pilot plant, i.e. a device ultimately capable of small net electricity production in as compact a facility as possible and in a configuration scalable to a full-size power plant. A key capability for a pilot-plant programme is the production of high neutron fluence enabling fusion nuclear science and technology (FNST) research. It is found that for physics and technology assumptions between those assumed for ITER and nth-of-a-kind fusion power plant, it is possible to provide FNST-relevant neutron wall loading in pilot devices. Thus, it may be possible to utilize a single facility to perform FNST research utilizing reactor-relevant plasma, blanket, coil and auxiliary systems and maintenance schemes while also targeting net electricity production. In this paper three configurations for a pilot plant are considered: the advanced tokamak, spherical tokamak and compact stellarator. A range of configuration issues is considered including: radial build and blanket design, magnet systems, maintenance schemes, tritium consumption and self-sufficiency, physics scenarios and a brief assessment of research needs for the configurations.
核融合商業化に向けた魅力的な次の一歩は、パイロットプラント、すなわち、可能な限りコンパクトな施設で小規模な正味発電を最終的に実現できる装置であり、かつフルサイズ発電所へのスケールアップが可能な構成を備えたものである。パイロットプラント計画における重要な能力は、核融合核科学技術（FNST）研究を可能にする高中性子フルエンスの生成である。ITERと初代核融合発電所の間にある物理・技術前提条件に対応するパイロットプラントは、FNSTに関連する中性子壁負荷を提供できることが見出された。したがって、単一の施設で、炉心プラズマ、ブランケット、コイル、補助システム、保守計画に関する炉心関連の研究を実施しつつ、正味発電を目標とすることが可能となるかもしれない。本論文では、パイロットプラントの3つの構成を検討する：先進トカマク、球状トカマク、コンパクトステラレーターである。構成に関する一連の課題として、径方向ビルドとブランケット設計、磁石システム、保守計画、トリチウム消費と自給自足、物理シナリオ、および各構成に対する研究課題の簡潔な評価を考察する。