AbstractInternational Thermonuclear Experimental Reactor-Fusion Energy Advanced Tokamak (ITER-FEAT) Breeding Blanket (BB) will be different from the design defined by the released version named ‘ITER-98’ from the size as well as the neutron wall loading (NWL) point of view. In fact global dimensions and output power of ITER-FEAT have been approximately reduced by a factor of 3. The BB under study corresponds to the main solutions of ITER-98 project [1] [2], that is: breeder in tube, consisting of pellets of a Lithium compound; neutron multiplier made of a pebble bed of Beryllium; cooling plates (using pressurized water as coolant) as basic cell boundaries; stainless steel as structural material. This paper deals with the neutronic as well as the thermal mechanical analyses of the envisaged BB in order to assess its performances in terms of Tritium production and thermal mechanical resistance. The code MCNP version 4B [3] has been used for the neutronic analyses while the thermal-mechanical analyses have been performed by means of the FEM codes MARC and ANSYS. The preliminary analyses demonstrated that the proposed BB verifies the temperature constraints for the Breeder (temperature contained in the ‘thermal window’) as well as for the multiplier (Be temperature lower than 500 °C), but the configuration of the breeder and multiplier in the basic cell have to be modified in order to obtain a Tritium Breeder Ratio larger than 1.
ITER熱核融合実験炉-先進トカマク（ITER-FEAT）増殖ブランケット（BB）は、「ITER-98」と称される公開版で定義された設計とは、寸法および中性子壁負荷（NWL）の観点から異なるものとなる。実際、ITER-FEATの全体寸法および出力は約3分の1に縮小されている。検討対象のBBは、ITER-98計画[1][2]の主要な設計方針、すなわち、リチウム化合物ペレットからなる増殖材、ベリリウム中性子増倍材のペブルベッド、加圧水を冷却材とする冷却板を基本セルの境界とし、ステンレス鋼を構造材とする設計に対応する。本論文は、トリチウム生成および熱機械的耐性の観点から本BBの性能を評価するために実施した中性子工学的および熱機械的解析について述べる。中性子工学的解析にはMCNPコード（バージョン4B）[3]を使用し、熱機械的解析には有限要素法コードMARCおよびANSYSを用いた。予備解析の結果、提案されたBBは増殖材の温度制約（「熱的ウィンドウ」内に温度が収まること）および増殖材・増倍材の温度制約（Be温度が500°C未満）を満たすものの、トリチウム増殖比（TBR）を1以上とするためには、基本セル内の増殖材および増倍材の配置を修正する必要があることが示された。