A model is formulated to make a first estimate of the maximum tolerable power of liquid lithium (Li) divertor targets, and to gain insight into their behaviour in terms of Li loss rate and surface temperature. The model, formulated as a simple analytical expression, states that the incoming power is balanced by heat conduction through the target and by the Li which dissipates energy via evaporation, radiation and ion-neutral friction. A target is considered to fail when the net Li loss flux from the surface exceeds the available supply. The model is evaluated over a range of input parameters: Li supply rate, surface layer thickness, redeposition coefficient, and dissipated energy per Li particle lost to the plasma. Based on the results, first, surface temperature locking is expected above a deposited power of ∼10 MW m−2. Second, Li targets are expected to be extremely robust against power deposited during short transient events. A surface layer thickness of 50 micron is sufficient to withstand 60 MJ m−2 vertical displacement events or 20 MJ m−2 disruptions.
液体リチウム（Li）ダイバータ標的の最大許容電力を初期的に評価し、Li損失率と表面温度の観点からその挙動に関する知見を得るためのモデルを定式化する。単純な解析式として定式化されたこのモデルは、入射電力が標的における熱伝導と、蒸発・放射・イオン-中性粒子摩擦を介してエネルギーを散逸するLiによって釣り合うことを示す。表面からの正味のLi損失フラックスが利用可能な供給量を超えた場合、標的は破損したとみなされる。このモデルは、Li供給率、表面層厚さ、再堆積係数、およびプラズマへ失われるLi粒子あたりの散逸エネルギーといった一連の入力パラメータに対して評価される。結果に基づくと、第一に、約10 MW m⁻²を超える堆積電力では表面温度のロッキングが生じると予想される。第二に、Li標的は短時間の過渡事象中に堆積する電力に対して極めて堅牢であると予想される。50ミクロンの表面層厚さで、60 MJ m⁻²の垂直変位事象または20 MJ m⁻²のディスラプションに耐えるのに十分である。