AbstractIn the frame of the conceptual design of ITER, Ansaldo DNT and ENEA Frascati have brought foreward the design of a ceramic blanket. At the present state of the design, a module consists of two tube bundles containing breeder rod segments; the tubes are topped by helium/water manifolds and constrained to the back-plate by ten supporting grids.One fundamental objective of the work was to study the feasibility, in the near term, of this pin-type blanket. In particular, the feasibility of the thermal barrier between the sintered pellets (LiA1O2) and the low-temperature cooling water, was a matter of uncertainty. To reach the aforecited objective means the possibility of realizing a component with technologies which are currently used in the nuclear field. The main problems and solutions related to the mechanical design and construction of the blanket subcomponents are now briefly presented.From a theoretical approach, the problem of breeder temperature control has been solved: relatively short straight cladding segments keep the pellets centered inside the internal water pipe with the help of inconel spacers.An investigation has shown that an industrial effort is needed to develop a technology able both to produce long thin pipes, which constitute the water channel, with very tight tolerances and to bent them to the desired radius.Two different version of manifolds have been proposed. In each case, care was taken to reduce the number and length of welds needed to connect the tubes to the relative tube sheets.The supporting grids of the egg-crate type are such to minimize the pitch between the pipes, have a relatively high stiffness and make possible differential thermal elongation between the bundles and the back-plate. Their feasibility has already been assessed since similar grids have been used in steam generators.
ITERの概念設計の枠組みにおいて、Ansaldo DNTとENEAフrascatiはセラミックブランケットの設計を提案してきた。設計の現段階では、モジュールは増殖材ロッドセグメントを内包する2つの管束から構成され、管はヘリウム/水マニホールドによって上部を覆われ、10個の支持グリッドによって背面板に固定されている。 この研究の主な目的の一つは、このピン型ブランケットの短期的な実現可能性を検討することであった。特に、焼結ペレット(LiAlO₂)と低温冷却水の間の熱障壁の実現可能性は、不確実性の対象であった。前述の目的を達成することは、現在原子力分野で使用されている技術を用いて構成要素を実現する可能性を意味する。ブランケット副構成要素の機械設計と建設に関連する主な問題点と解決策を、ここで簡潔に提示する。 理論的アプローチから、増殖材温度制御の問題は解決されている:比較的短い直線状の被覆管セグメントが、インコネルスペーサの助けを借りて、内部水管の中心にペレットを保持する。 調査により、水チャネルを構成する長い細管を非常に厳しい公差で製造し、所望の曲率半径に曲げることができる技術の開発には、産業的努力が必要であることが示された。 2つの異なるバージョンのマニホールドが提案されている。いずれの場合も、管を対応する管板に接続するために必要な溶接の数と長さを減らすことに配慮が払われた。 卵格子型の支持グリッドは、管間のピッチを最小化し、比較的高い剛性を有し、管束と背面板の間の熱膨張差を可能にするものである。蒸気発生器において同様のグリッドが使用されていることから、それらの実現可能性はすでに評価されている。