AbstractThe SiCf/SiC composite is a promising structural material candidate for fusion power cores and has been considered internationally in several power plant studies. It offers safety advantages arising from its low induced radioactivity and afterheat, and the possibility of high performance through high temperature operation. However, its behavior and performance at high temperatures and under irradiation are still not well known and need to be better characterized. This paper summarizes the current SiCf/SiC design and R&D status. The latest SiCf/SiC-based power core design studies are summarized, and the key SiCf/SiC parameters affecting the performance of power core components are highlighted. The current status of the material R&D is discussed, with the focus on fabrication and joining, baseline properties and properties under irradiation, as well as the desirable evolution of these properties. In the light of this, the R&D plans are summarized and assessed. Finally, to help present-day design studies and in the expectation of future confirmatory R&D results, recommendations are provided on SiCf/SiC parameters and properties to be assumed for present design analysis of long term SiCf/SiC-based power plants.
SiCf/SiC複合材料は、核融合炉心の有望な構造材料候補であり、国際的にもいくつかの発電炉設計研究で検討されてきた。その利点としては、低い誘導放射能と崩壊熱による安全性の向上、ならびに高温運転による高性能化の可能性が挙げられる。しかしながら、高温および照射下におけるその挙動と性能はまだ十分に解明されておらず、より詳細な特性評価が必要である。本論文では、現在のSiCf/SiC設計および研究開発の状況を要約する。最新のSiCf/SiCベースの炉心設計研究を概説し、炉心構成要素の性能に影響を与える主要なSiCf/SiCパラメータを強調する。材料の研究開発の現状について、製造と接合、基準特性、照射下特性、ならびにこれらの特性の望ましい進展に焦点を当てて議論する。この観点から、研究開発計画を要約し評価する。最後に、現在の設計研究を支援し、将来の確認的な研究開発成果を見据えて、長期的なSiCf/SiCベースの発電炉の現行設計解析において想定すべきSiCf/SiCパラメータと特性に関する推奨事項を提示する。