This paper summarizes a series of conceptual design studies conducted with the purpose of determining if tokamak fusion neutron sources based on ITER physics and technology could meet the neutron source requirements for sub-critical fast-spectrum nuclear reactors that would help to close the nuclear fuel cycle by transmuting the transuranics in spent nuclear fuel. The studies were constrained to nuclear reactor and materials technologies under consideration in the US nuclear programme. Fuel cycle studies indicate that fusion neutron sources in the range ∼200–500 MW would meet the needs of transmutation reactors, depending on other constraints such as materials damage to the nuclear fuel. A tokamak with R = 3.75 m, a = 1.1 m, B = 5.7–5.9 T, q95 = 3.00–4.0, I = 8.3–10 MA, βN = 2.0–2.85, HIPB98 = 1.0–1.06, γcd = 0.6 A Wm−2 would meet these requirements.
本論文は、ITERの物理と技術に基づくトカマク核融合中性子源が、使用済み核燃料中の超ウラン元素を核変換することにより核燃料サイクルを閉じるのに役立つ未臨界高速スペクトル核分裂炉の中性子源要件を満たすことができるかどうかを判断する目的で実施された一連の概念設計研究を要約したものである。これらの研究は、米国の核プログラムで検討中の原子炉および材料技術に限定された。燃料サイクル研究によれば、核燃料への材料損傷などの他の制約に応じて、約200〜500 MWの範囲の核融合中性子源が核変換炉のニーズを満たすであろう。R = 3.75 m、a = 1.1 m、B = 5.7–5.9 T、q95 = 3.00–4.0、I = 8.3–10 MA、βN = 2.0–2.85、HIPB98 = 1.0–1.06、γcd = 0.6 A Wm−2のトカマクは、これらの要件を満たすであろう。