AbstractA new concept for an advanced fusion first wall and blanket has been identified. The key feature of the concept is the use of the heat of vaporization of lithium (about 10 times higher than water) as the primary means for capturing and removing the fusion power. A reasonable range of boiling temperatures of this alkali metal is 1200–1400°C, corresponding with a saturation pressure of 0.035–0.2 MPa. Calculations indicate that an evaporative system with Li at ≃1200°C can remove a first wall surface heat flux of >2 MW m−2 with an accompanying neutron wall load of >10 MW m−2. Work to date shows that the system provides adequate tritium breeding and shielding, very high thermal conversion efficiency, and low system pressure. Tungsten is used as the structural material, and it is expected to operate at a surface wall load of 2 MW m−2 at temperatures above 1200°C.
先進的な核融合第一壁およびブランケットのための新コンセプトが特定された。このコンセプトの主要な特徴は、リチウムの気化熱（水の約10倍）を、核融合出力を捕捉・除去する主要な手段として利用することである。このアルカリ金属の沸騰温度の合理的な範囲は1200～1400°Cであり、対応する飽和圧力は0.035～0.2 MPaである。計算によれば、約1200°Cのリチウムを用いた蒸発システムは、2 MW m⁻²を超える第一壁表面熱流束を、10 MW m⁻²を超える随伴中性子壁負荷とともに除去できることが示されている。これまでの研究により、このシステムは十分なトリチウム増殖と遮蔽、非常に高い熱変換効率、および低いシステム圧力を提供することが実証されている。タングステンが構造材料として使用され、1200°Cを超える温度で2 MW m⁻²の表面壁負荷で動作することが期待されている。