AbstractAmong the concepts considered in the advanced power extraction (APEX) study is the helium-cooled refractory metal FW and blanket concept. Refractory metals exhibit high operating temperature and can offer good capability for withstanding high power density operation that is the focus of the APEX study. In this paper, we assess the impact of using various refractory metals on the nuclear heating profiles across the blanket and power multiplication (PM) and on the tritium breeding profiles and tritium breeding ratio (TBR). The refractory metals considered with liquid lithium breeder are W, TZM, and Nb–1Zr. The impact of Li-6 enrichment on these profiles and on TBR and PM is also assessed. Comparison of these nuclear characteristics is also made to other liquid breeder (Flibe and Li–Sn). Because the moderation power of these breeders to neutron energy varies among them, the damage to the structure is different with various structure/breeder combinations. The damage parameters (DPA, helium and hydrogen production) at key locations are also compared with the corresponding values in the thick liquid FW/blanket concept; an innovative design concept under consideration within the APEX study.
APEX（先進動力抽出）研究で検討されている概念の一つに、ヘリウム冷却耐火金属第一壁兼ブランケット概念がある。耐火金属は高い動作温度を示し、APEX研究の焦点である高電力密度運転に耐える優れた能力を提供できる。本論文では、各種耐火金属がブランケット全体の中性子加熱分布と動力増倍率（PM）、ならびにトリチウム増殖分布とトリチウム増殖比（TBR）に及ぼす影響を評価する。液体リチウム増殖材と組み合わせて検討した耐火金属は、W、TZM、Nb–1Zrである。また、これらの分布とTBRおよびPMに対するLi-6濃縮度の影響も評価する。さらに、これらの核特性を他の液体増殖材（FlibeおよびLi–Sn）を用いた場合と比較する。増殖材の中性子減速能力は増殖材の種類によって異なるため、構造材の損傷は構造材と増殖材の組み合わせによって異なる。主要箇所における損傷パラメータ（DPA、ヘリウム生成、水素生成）も、APEX研究で検討されている革新的設計概念である厚肉液体第一壁／ブランケット概念の対応する値と比較する。