AbstractThis paper summarizes the most recent design activities concerning the use of SiCf/SiC composite as structural material for fusion power reactor breeding blanket. Several studies have been performed in the past. The most recent proposals are the TAURO blanket concept in the European Union, the ARIES-AT concept in the US, and DREAM concept in Japan. The first two concepts are self-cooled lithium–lead blankets, while DREAM is an helium-cooled beryllium/ceramic blanket. Both TAURO and ARIES-AT blankets are essentially formed by a SiCf/SiC box acting as a container for the lithium–lead which has the simultaneous functions of coolant, tritium breeder, neutron multiplier and, finally, tritium carrier. The DREAM blanket is characterized by small modules using pebble beds of Be as neutron multiplier material, of Li2O (or other lithium ceramics) as breeder material and of SiC as shielding material. The He coolant path includes a flow through the pebble beds and a porous partition wall. For each blanket, this paper describes the main design features and performances, the most recent design improvements, and the proposed manufacturing routes in order to identify specific issues and requirements for the future R&D on SiCf/SiC.
本論文は、核融合動力炉の増殖ブランケットの構造材料としてのSiCf/SiC複合材料の使用に関する最新の設計活動を要約したものである。これまでにいくつかの研究が実施されてきた。最も最近の提案は、欧州連合におけるTAUROブランケット概念、米国におけるARIES-AT概念、および日本におけるDREAM概念である。最初の2つの概念は自己冷却型リチウム・鉛ブランケットであり、DREAMはヘリウム冷却型ベリリウム/セラミックブランケットである。TAUROとARIES-ATの両ブランケットは、基本的にSiCf/SiCボックスで構成され、リチウム・鉛の容器として機能し、リチウム・鉛は冷却材、トリチウム増殖材、中性子増倍材、そして最終的にはトリチウム担体としての同時機能を有する。DREAMブランケットは、中性子増倍材としてのBeのペブルベッド、増殖材としてのLi2O（または他のリチウムセラミックス）、および遮蔽材としてのSiCを使用した小型モジュールを特徴とする。He冷却材経路は、ペブルベッドと多孔質隔壁を通る流れを含む。各ブランケットについて、本論文は主要な設計特徴と性能、最新の設計改良、および提案された製造経路を記述し、SiCf/SiCに関する将来の研究開発のための具体的な課題と要件を特定する。