In the absence of official standards and guidelines for nuclear fusion plants, fusion designers adopted, as far as possible, well-established standards for fission-based nuclear power plants (NPPs). This often implies interpretation and/or extrapolation, due to differences in structures, systems and components, materials, safety mitigation systems, risks, etc. This approach could result in the consideration of overconservative measures that might lead to an increase in cost and complexity with limited or negligible improvements. One important topic is the generation of radioactive waste in fusion power plants. Fusion waste is significantly different to fission NPP waste, i.e. the quantity of fusion waste is much larger. However, it mostly comprises low-level waste (LLW) and intermediate level waste (ILW). Notably, the waste does not contain many long-lived isotopes, mainly tritium and other activation isotopes but no-transuranic elements. An important benefit of fusion employing reduced-activation materials is the lower decay heat removal and rapid radioactivity decay overall. The dominant fusion wastes are primarily composed of structural materials, such as different types of steel, including reduced activation ferritic martensitic steels, such as EUROFER97 and F82H, AISI 316L, bainitic, and JK2LB. The relevant long-lived radioisotopes come from alloying elements, such as niobium, molybdenum, nickel, carbon, nitrogen, copper and aluminum and also from uncontrolled impurities (of the same elements, but also, e.g. of potassium and cobalt). After irradiation, these isotopes might preclude disposal in LLW repositories. Fusion power should be able to avoid creating high-level waste, while the volume of fusion ILW and LLW will be significant, both in terms of pure volume and volume per unit of electricity produced. Thus, efforts to recycle and clear are essential to support fusion deployment, reclaim resources (through less ore mining) and minimize the radwaste burden for future generations.
公式の基準やガイドラインが存在しない核融合プラントにおいて、核融合設計者たちは可能な限り、核分裂ベースの原子力発電所(NPP)向けに確立された基準を採用してきた。これは、構造物、システム、構成機器、材料、安全緩和システム、リスクなどの違いにより、しばしば解釈や外挿を意味する。このアプローチは、限定的または無視できるほどの改善しかもたらさないにもかかわらず、コストと複雑性の増大につながる可能性のある過度に保守的な対策を検討する結果となり得る。重要なトピックの一つは、核融合発電所における放射性廃棄物の発生である。核融合廃棄物は核分裂NPP廃棄物とは大きく異なり、すなわち核融合廃棄物の量ははるかに多い。しかし、その大部分は低レベル廃棄物(LLW)および中レベル廃棄物(ILW)で構成されている。特筆すべきことに、この廃棄物には長寿命同位体がほとんど含まれておらず、主にトリチウムやその他の放射化同位体であり、超ウラン元素は含まれない。低放射化材料を採用した核融合の重要な利点は、崩壊熱の除去がより少なく、全体として放射能の減衰が迅速であることである。主要な核融合廃棄物は、主に構造材料で構成されており、EUROFER97やF82H、AISI 316L、ベイニティック鋼、JK2LBなどのさまざまな種類の鋼(低放射化フェライト系マルテンサイト鋼を含む)が挙げられる。関連する長寿命放射性同位体は、ニオブ、モリブデン、ニッケル、炭素、窒素、銅、アルミニウムなどの合金元素に由来し、また(同じ元素の、さらにはカリウムやコバルトなどの)管理されていない不純物にも由来する。照射後、これらの同位体はLLW処分場での処分を妨げる可能性がある。核融合発電は高レベル廃棄物の発生を回避できるはずであるが、核融合ILWおよびLLWの量は、純粋な体積と、発電量1単位あたりの体積の両方において、有意なものとなるだろう。したがって、リサイクルとクリアランス(クリアランスレベル以下への解放)への取り組みは、核融合の導入を支援し、(鉱石採掘の削減を通じて)資源を回収し、将来世代への放射性廃棄物の負担を最小限に抑えるために不可欠である。