AbstractThe purpose of the fusion programme is to provide broadly competitive electricity (with perhaps credit given for possible environmental, diversity and safety benefits). Fusion reactor design studies routinely predict electricity prices broadly comparable to conventional alternatives such as the PWR, despite the devices producing the electricity being typically ∼ 10 times bigger, more complicated and requiring more maintenance. In this paper this issue is considered. These low power densities, indicated both by reactor studies and confirmed by generic engineering and geometric arguments, are shown to be a rather fundamental feature of the D-T tokamak. Coupled with the complex construction and expensive materials required, and the probable low availability its serial complexity and high maintenance needs will cause, it is argued that D-T tokamak electricity prices will be a significant multiple of alternatives. This is the case even with all remaining physics issues assumed resolved successfully.
核融合計画の目的は、広く競争力のある電力を提供することである（環境面、多様性面、安全性面での利点については、おそらく評価が与えられる）。核融合炉設計研究では、発電装置が典型的に従来型の代替案（加圧水型原子炉など）の約10倍の規模で、より複雑で、より多くの保守を必要とするにもかかわらず、電力コストは従来型の代替案とおおむね同等であると日常的に予測されている。本論文では、この問題を考察する。炉研究によって示され、工学的および幾何学的な一般的議論によって確認されたこれらの低い出力密度は、D-Tトカマクの極めて基本的な特徴であることが示される。複雑な構造と高価な材料の要求、そしてその量産型の複雑さと高い保守需要がもたらすであろう低い稼働率と相まって、D-Tトカマクの電力コストは代替案の数倍になると論じられる。これは、残るすべての物理学的課題が首尾よく解決されたと仮定した場合でも同様である。