AbstractUnder the APEX program the He-cooled system design task is to evaluate and recommend high power density refractory alloy first wall and blanket designs and to recommend and initiate tests to address critical issues. We completed the preliminary design of a helium-cooled, W–5Re alloy, lithium breeder design and the results are reported in this paper. Many areas of the design were assessed, including material selection, helium impurity control, and mechanical, nuclear and thermal hydraulics design, and waste disposal, tritium and safety design. Systems study results show that at a closed cycle gas turbine (CCGT) gross thermal efficiency of 57.5%, a superconducting coil tokamak reactor, with an aspect ratio of 4, and an output power of 2 GWe, can be projected to have a cost of electricity at 54.6 mill/kW h. Critical issues were identified and we plan to continue the design on some of the critical issues during the next phase of the APEX design study.
APEXプログラムの下で、ヘリウム冷却システム設計タスクは、高出力密度の耐火合金第一壁およびブランケット設計を評価・推奨し、重要な課題に対処するための試験を開始・推奨することを目的としている。我々は、ヘリウム冷却、W–5Re合金、リチウム増殖材を用いた設計の予備設計を完了し、その結果を本論文で報告する。設計の多くの領域が評価され、材料選定、ヘリウム不純物制御、ならびに機械的、核的、熱流体的設計、廃棄物処理、トリチウムおよび安全性設計が含まれる。システム研究の結果は、閉サイクルガスタービン（CCGT）の総合熱効率57.5%、超伝導コイル式トカマク炉、アスペクト比4、出力2 GWeにおいて、発電コストを54.6ミル/kWhと見積もることができることを示している。重要な課題が特定され、APEX設計研究の次のフェーズでは、いくつかの重要な課題について設計を継続する予定である。