AbstractThe ceramic breeding blanket is a promising breeding blanket concept for experimental fusion reactors, and worldwide efforts have been devoted to their design and R&D. A layered pebble bed type ceramic breeder blanket with water cooling was proposed by JAERI during ITER/CDA, and has been improved based on detailed analysis and consideration of fabricability. In this concept, beryllium and ceramic breeder pebble bed layers are arranged alternately, in which the beryllium layer works as a thermal resistance layer between the breeder layer and a cooling panel as well as a neutron multiplier. The use of the breeding material and beryllium in the form of small pebbles has been proposed to accommodate dimensional changes by irradiation effects.A wide variety of R&D has also been conducted on the design progress. The development of the fabrication technology for the blanket box structure and its mechanical testing, elementary testing on the thermal performance of the pebble bed, and engineering-oriented material tests of breeder and beryllium pebbles, such as compatibility with structural materials and thermal cycle durability, are the main recent achievements.The present paper outlines recent progress in the design of the ceramic breeder blanket in JAERI and the major results of R&D on box structure fabrication and elementary out-of-reactor testing are also described.
セラミック増殖ブランケットは、実験用核融合炉における有望な増殖ブランケット概念であり、その設計と研究開発に世界的な努力が注がれてきた。層状ペブルベッド型セラミック増殖ブランケットは、ITER/CDA期間中にJAERIによって提案され、詳細な解析と製造可能性の検討に基づいて改良されてきた。本概念では、ベリリウムとセラミック増殖材のペブルベッド層が交互に配置され、ベリリウム層は増殖層と冷却パネルの間の熱抵抗層として機能するとともに、中性子増倍材としても作用する。増殖材料とベリリウムを小さなペブル状に使用することは、照射による寸法変化に対応するために提案されたものである。設計の進展に関しても幅広い研究開発が実施されてきた。ブランケットボックス構造の製造技術の開発とその機械試験、ペブルベッドの熱特性に関する要素試験、ならびに構造材料との適合性や熱サイクル耐久性などの工学的指向の材料試験が、主な最近の成果である。本論文では、JAERIにおけるセラミック増殖ブランケットの設計における最近の進展と、ボックス構造製造および炉外要素試験に関する主要な研究開発成果について概説する。