JP2001066389A - First wall / breeding blanket - Google Patents
First wall / breeding blanketInfo
- Publication number
- JP2001066389A JP2001066389A JP24099799A JP24099799A JP2001066389A JP 2001066389 A JP2001066389 A JP 2001066389A JP 24099799 A JP24099799 A JP 24099799A JP 24099799 A JP24099799 A JP 24099799A JP 2001066389 A JP2001066389 A JP 2001066389A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wall
- flow path
- blanket
- breeding
- coolant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009395 breeding Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 title claims abstract description 45
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 28
- YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N Tritium Chemical compound [3H] YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910052722 tritium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000011184 SiC–SiC matrix composite Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 21
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 3
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-PWCQTSIFSA-N Tritiated water Chemical compound [3H]O[3H] XLYOFNOQVPJJNP-PWCQTSIFSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Landscapes
- Particle Accelerators (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 第一壁の冷却系統とブランケット容器の冷却
系統を連続させて単純化を図り、また第一壁がプラズマ
からの熱負荷を確実に除熱でき、さらに中性子増倍材及
びトリチウム増殖材領域を冷却材ガスが一様に流れ、と
同時に生成したトリチウムを回収できるようにする。
【解決手段】 構造材料がSiC/SiC複合材、冷却
材が気体である第一壁/増殖ブランケットであって、プ
ラズマに直面する第一壁の内部に冷却材が流通する流路
を設けるとともに、第一壁背面に多孔質壁を設け、冷却
材が多孔質壁を通して容器内の中性子増倍材/トリチウ
ム増殖材領域に流入するようにした第一壁/増殖ブラン
ケットにおいて、第一壁の内部の冷却材が流通する流路
は、表側の流路とその一端から折り返して連なる背面に
形成したプレナムとより成ることを特徴とする第一壁/
増殖ブランケット。
(57) [Summary] [Problem] To simplify the cooling system by continuously connecting the cooling system of the first wall and the cooling system of the blanket container. The first wall can reliably remove the heat load from the plasma, and further increase the neutrons. The coolant gas flows uniformly through the zone of the doubled material and the tritium breeding material, and at the same time, the generated tritium can be recovered. SOLUTION: A first wall / breeding blanket in which a structural material is a SiC / SiC composite material and a coolant is a gas, and a flow channel through which the coolant flows inside the first wall facing the plasma is provided. In a first wall / breeding blanket, a porous wall is provided on a back surface of the first wall so that a coolant flows through the porous wall into a neutron multiplier / tritium breeding material region in a container. The flow path through which the coolant flows is composed of a flow path on the front side and a plenum formed on the back surface that is folded back from one end thereof.
Breeding blanket.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、核融合炉の第一壁
/増殖ブランケットに係り、特に除熱効果に優れた第一
壁と、構造が簡素で冷却系統及びトリチウム回収系がシ
ンプルなブランケット容器とより成る第一壁/増殖ブラ
ンケットに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a first wall / breeding blanket of a fusion reactor, and more particularly to a first wall having an excellent heat removal effect and a blanket having a simple structure and a simple cooling system and tritium recovery system. A first wall / breeding blanket comprising a container.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の核融合炉設計では、第一壁/増殖
ブランケット構造材に、ステンレス鋼などの金属材料を
使用し、内部に冷却管を配置したブランケット容器がプ
ラズマに直面する第一壁を構成し、容器内にベリリウム
などの中性子増倍材と酸化リチウムなどのトリチウム増
殖材を設置する。中性子増倍材の領域及びトリチウム増
殖材の領域の発熱は、容器内に配置した冷却管の内部を
流れる冷却材で除熱する。このような構成のブランケッ
ト容器により、増殖ブランケットの目的であるトリチウ
ムの生産及び除熱が達成できる。2. Description of the Related Art In a conventional fusion reactor design, a first wall / breeding blanket structural material is made of a metal material such as stainless steel, and a blanket container in which a cooling pipe is disposed is faced with a first wall facing a plasma. And a neutron multiplier such as beryllium and a tritium breeder such as lithium oxide are installed in the container. Heat generated in the region of the neutron multiplier and the region of the tritium breeding material is removed by the coolant flowing inside the cooling pipe arranged in the container. With the blanket container having such a configuration, the production and heat removal of tritium, which is the purpose of the breeding blanket, can be achieved.
【0003】しかし、ステンレス鋼は、核融合反応によ
り発生する中性子によって放射化し、炉停止後も強い放
射線を発生するため、遠隔機器による分解,修理が難し
いという課題があった。また、放射線の発生は長期に渡
るため、炉廃止後の廃棄物管理にも課題があった。さら
に、ステンレス鋼の最高使用温度が約500℃であるた
め、冷却材は通常水が採用され、プラント効率は約30
%程度である。そして、高温ガスを採用できないことか
ら、ガスタービン発電システムが適用できず、高いプラ
ント効率を達成することができなかった。[0003] However, stainless steel is activated by neutrons generated by a nuclear fusion reaction and generates strong radiation even after the reactor is shut down, so that there has been a problem that it is difficult to disassemble and repair by a remote device. In addition, since the generation of radiation lasts for a long time, there was also a problem in waste management after decommissioning the furnace. Further, since the maximum operating temperature of stainless steel is about 500 ° C., water is usually used as a coolant, and the plant efficiency is about 30 ° C.
%. In addition, since high-temperature gas cannot be adopted, a gas turbine power generation system cannot be applied, and high plant efficiency cannot be achieved.
【0004】一方、SiC/SiC複合材は、放射化生
成物の発生量が非常に少なく、図6に示すように炉停止
後放射線強度が速やかに低下すること、高温で使用でき
ることから、稼動率とプラント効率の高い発電用核融合
炉の増殖ブランケットの構造材料として有望と考えら
れ、設計が進められている。この場合、ステンレス鋼製
ブランケットの構造材をSiC複合材に置き換えること
でも第一壁/増殖ブランケットは成立する。[0004] On the other hand, the SiC / SiC composite material has a very low amount of activation products, and as shown in FIG. It is considered to be promising as a structural material for a breeding blanket for a fusion reactor for power generation with high plant efficiency, and is being designed. In this case, the first wall / breeding blanket is also established by replacing the structural material of the stainless steel blanket with the SiC composite.
【0005】上記のように、従来の技術でもSiC/S
iC複合材を構造材とする第一壁/増殖ブランケットは
成立する。しかし、この第一壁/増殖ブランケットは、
以下に述べるような不都合があった。 第一壁の冷却系統と、増殖材領域の冷却系統が別系
統であるため、冷却管の接続が複雑であり、溶接が困難
なSiC/SiC複合材を構造材料とした場合、信頼性
の高い製作方法が確立していない。 第一壁は、プラズマから直かに熱を受けるため、構
造材温度を許容値(約1000℃)以下に維持するため
には、増殖領域で達成できる冷却材温度より低い温度に
しなければならない。その結果、プラント効率が低下す
る。 生産されたトリチウムを回収するためのパージガス
系を別に設ける必要があり、系統が複雑になる。 別のブランケット構造として、図7に示すような構
造が考えられるが、場所によって、冷却材流速が変化し
たり、冷却管の形状が変化したりするため、特に熱負荷
の厳しい第一壁の除熱能力が部分的に低くなってしま
い、十分な除熱ができない恐れがある。As described above, even in the prior art, SiC / S
A first wall / breeding blanket with iC composite as the structural material is established. However, this first wall / breeding blanket
There were inconveniences as described below. Since the cooling system for the first wall and the cooling system for the breeding material region are separate systems, the connection of the cooling pipe is complicated, and when the SiC / SiC composite material, which is difficult to weld, is used as the structural material, high reliability is obtained. The production method has not been established. Since the first wall receives heat directly from the plasma, the temperature of the structural material must be lower than the achievable coolant temperature in the breeding zone in order to maintain it below an acceptable value (about 1000 ° C.). As a result, plant efficiency decreases. It is necessary to separately provide a purge gas system for collecting the produced tritium, and the system becomes complicated. As another blanket structure, a structure as shown in FIG. 7 is conceivable. However, since the flow rate of the coolant changes and the shape of the cooling pipe changes depending on the place, the first wall, which is particularly severe in heat load, is removed. The heat capacity may be partially reduced, and sufficient heat removal may not be possible.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、第一
壁の冷却系統とブランケット容器の冷却系統を連続させ
て単純化を図り、また第一壁がプラズマからの熱負荷を
確実に除熱でき、さらに中性子増倍材及びトリチウム増
殖材領域を冷却材ガスが一様に流れ、と同時に生成した
トリチウムを回収できるようにした第一壁/増殖ブラン
ケットを提供しようとするものである。Accordingly, the present invention is intended to simplify the cooling system of the first wall by continuously connecting the cooling system of the blanket container, and the first wall reliably removes the heat load from the plasma. It is another object of the present invention to provide a first wall / breeding blanket which allows the coolant gas to flow uniformly through the neutron multiplier and the tritium breeding material region while recovering the generated tritium.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の第一壁/増殖ブランケットは、構造材料がS
iC/SiC複合材、冷却材が気体である第一壁/増殖
ブランケットであって、プラズマに直面する第一壁の内
部に冷却材が流通する流路を設けるとともに、第一壁背
面に多孔質壁を設け、冷却材が多孔質壁を通して容器内
の中性子増倍材/トリチウム増殖材領域に流入するよう
にした第一壁/増殖ブランケットにおいて、第一壁の内
部の冷却材が流通する流路は、表側の流路とその一端か
ら折り返して連なる背面に形成したプレナムとより成る
ことを特徴とするものである。According to the first aspect of the present invention, there is provided a first wall / breeding blanket having a structure material of S
An iC / SiC composite, a first wall / breeding blanket in which the coolant is a gas, wherein a flow channel through which the coolant flows is provided inside the first wall facing the plasma, and a porous material is provided on the back of the first wall. A first wall / breeding blanket provided with a wall so that the coolant flows through the porous wall into the neutron multiplier / tritium breeding material region in the vessel, the flow path through which the coolant inside the first wall flows Is characterized by comprising a flow path on the front side and a plenum formed on the back surface that is folded back from one end thereof.
【0008】上記の第一壁/増殖ブランケットにおい
て、第一壁の冷却材が流通する流路における表側の流路
は、プラズマに対向する面を上下,左右の1/4の領域
に区画した上、各領域で、垂直方向から流れ水平方向に
90度屈曲して流れる流路と、水平方向から流れ垂直方
向に90度屈曲して流れる流路とを交互に配列して形成
され、各流路の出口が各々第一壁背面のプレナムに連通
されていることが好ましい。In the above-mentioned first wall / breeding blanket, the flow path on the front side of the flow path through which the coolant of the first wall flows is obtained by dividing the surface facing the plasma into upper, lower, left and right quarters. In each region, a flow path that flows from a vertical direction and bends 90 degrees in a horizontal direction and a flow path that flows from a horizontal direction and bends 90 degrees in a vertical direction alternately are formed. Are preferably connected to plenums at the back of the first wall.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明の第一壁/増殖ブランケッ
トの一実施形態を図1,図2によって説明すると、1は
構造材料をSiC/SiC複合材、冷却材を気体とした
第一壁/増殖ブランケットであって、プラズマと直面す
る第一壁2はブランケット容器3の前面に設けられてい
る。第一壁2の内部に冷却材ガスが流通する流路4が多
数平行に設けられ、第一壁2の背面、即ちブランケット
容器3側の面にプレナム(空間)5が形成されている。
このプレナム(空間)5に対向してブランケット容器3
の前面に冷却材ガスが透過する多孔質壁6が設けられて
いる。ブランケット容器3内の前部にはベリリウムなど
の中性子増倍材7が充填され、後部には酸化リチウムな
どのトリチウム増殖材8が充填されている。ブランケッ
ト容器3の背面中央には冷却材ガス出口通路9が設けら
れ、この冷却材ガス出口通路9が高温用配管10に連結
されている。前記第一壁2の冷却材ガスが流通する流路
4の入口に連なる流路11は、冷却用配管12に連結さ
れている。前記第一壁2の内部の冷却材ガスが流通する
流路4の好ましい例を説明すると、プラズマに対向する
面を図3に示すように、上下,左右の1/4の領域に区
画した上、各領域で、垂直方向から流れ水平方向に90
度屈曲して流れる流路4aと、水平方向から流れ垂直方
向に90度屈曲して流れる流路4bとを交互に配列して
形成され、各流路4a,4bの出口が図4,図5に示す
ように各々第一壁2の背面のプレナム(空間)5に連通
されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the first wall / breeding blanket of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Reference numeral 1 denotes a first wall using a SiC / SiC composite material as a structural material and a gas as a coolant. A / breeding blanket, the first wall 2 facing the plasma is provided on the front side of the blanket container 3. A large number of flow paths 4 through which the coolant gas flows are provided in parallel inside the first wall 2, and a plenum (space) 5 is formed on the back surface of the first wall 2, that is, on the surface on the side of the blanket container 3.
The blanket container 3 faces the plenum (space) 5.
Is provided with a porous wall 6 through which coolant gas passes. The front of the blanket container 3 is filled with a neutron multiplier 7 such as beryllium, and the rear is filled with a tritium breeding material 8 such as lithium oxide. A coolant gas outlet passage 9 is provided at the center of the back surface of the blanket container 3, and the coolant gas outlet passage 9 is connected to a high-temperature pipe 10. A flow path 11 connected to the inlet of the flow path 4 of the first wall 2 through which the coolant gas flows is connected to a cooling pipe 12. A preferred example of the flow path 4 through which the coolant gas flows inside the first wall 2 will be described. As shown in FIG. 3, the surface facing the plasma is divided into upper, lower, left and right quarters. In each area, flow from vertical to horizontal 90
The flow path 4a is formed by alternately arranging the flow path 4a flowing in a bent direction and the flow path 4b flowing in a bent direction by 90 degrees from the horizontal direction. The outlets of the flow paths 4a and 4b are shown in FIGS. As shown in the figure, each is communicated with a plenum (space) 5 on the back surface of the first wall 2.
【0010】上記のように構成された実施形態の第一壁
/増殖ブランケット1においては、図1,図2に示す冷
却用配管12から冷却材ガス例えばHeガス(温度条件
によっては炭酸ガスの場合もある)がブランケット容器
3の側部の冷却材流路11を通って第一壁2の流路4を
流れ、一端から折り返して連なる背面に形成したプレナ
ム(空間)5にまわり込んで流れ、第一壁2を冷却した
後、プレナム(空間)5でHeガスがブランケット容器
3の前面の多孔質壁6を透過してブランケット容器3内
の中性子増倍材7としてベリリウムなどが充填された領
域に一様に流入し、さらにトリチウム増殖材8として酸
化トリチウムなどが充填された領域に一様に流入して、
これら領域を除熱すると共にトリチウム増殖材領域で生
産されたトリチウムをHeガスにより回収する。そし
て、このHeガスは、冷却ガス出口通路9より高温用配
管10を経て図示せぬトリチウム回収装置へ送られる。In the first wall / breeding blanket 1 of the embodiment configured as described above, the coolant gas, for example, He gas (in the case of carbon dioxide gas depending on temperature conditions) is supplied from the cooling pipe 12 shown in FIGS. Flows through the coolant channel 11 on the side of the blanket container 3 and flows through the channel 4 of the first wall 2, wraps around from one end, and flows around a plenum (space) 5 formed on the back surface which is continuous. After cooling the first wall 2, a region where He gas permeates the porous wall 6 in front of the blanket container 3 in the plenum (space) 5 and is filled with beryllium or the like as the neutron multiplier 7 in the blanket container 3. Into the region filled with tritium oxide or the like as tritium breeding material 8,
The heat is removed from these regions, and the tritium produced in the tritium breeding material region is recovered by He gas. Then, the He gas is sent from the cooling gas outlet passage 9 to the tritium recovery device (not shown) via the high-temperature piping 10.
【0011】上記第一壁2では、図2に示される一定の
流路断面の流路4により一定の冷却材流速を確保でき、
信頼性の高い管内強制対流により除熱されるが、図3に
示す流路構成の流路4では、上下,左右の各1/4領域
で、冷却材が流路4aを垂直方向から流れ水平方向に9
0℃屈曲して流れ、流路4bを水平方向から流れ垂直方
向に90度屈曲して流れ、夫々出口端より背面に折り返
して図4,図5に示すプレナム(空間)5にまわり込ん
で流れるので、第一壁2全面は、各々独立した流路4
a,4bによりさらに信頼性の高い除熱ができると共
に、プラズマから見た形状が矩形で、上下左右の1/4
領域の各領域の流路4a,4bが一様に配されているの
で、第一壁2の内部の核発熱が除去され、温度分布が一
様となり、過大な熱応力の発生を避けることができる。In the first wall 2, a constant flow rate of the coolant can be secured by the flow path 4 having a constant flow path cross section shown in FIG.
Heat is removed by forced convection in the pipe, which is highly reliable. However, in the flow path 4 having the flow path configuration shown in FIG. To 9
The flow is bent at 0 ° C., flows from the horizontal direction in the flow path 4b, bends 90 degrees in the vertical direction, flows back to the back from the outlet end, and flows around the plenum (space) 5 shown in FIGS. Therefore, the entire surface of the first wall 2 has independent flow paths 4
a and 4b allow more reliable heat removal and have a rectangular shape as viewed from the plasma, and
Since the flow passages 4a and 4b in each region of the region are uniformly arranged, the nuclear heat generation inside the first wall 2 is removed, the temperature distribution becomes uniform, and the generation of excessive thermal stress can be avoided. it can.
【0012】[0012]
【発明の効果】以上の説明で判るように本発明の第一壁
/増殖ブランケットは、第一壁の冷却系統とブランケッ
ト容器の冷却系統を連続させているので、冷却系統が単
純化される。また第一壁の冷却系統は流路が一様に配さ
れているので、第一壁はプラズマからの熱負荷を確実に
除去でき、温度分布が一様となり、過大な熱応力の発生
を回避できる。さらに、第一壁背面に多孔質壁が設けら
れているので、中性子増倍材領域及びトリチウム増殖材
領域に冷却材ガスが一様に流入して、これらの領域を効
率よく除熱することができると共に生成されたトリチウ
ムを安定して回収することができる。As can be seen from the above description, the cooling system of the first wall / breeding blanket of the present invention is simplified because the cooling system of the first wall and the cooling system of the blanket container are continuous. In addition, the cooling system of the first wall has a uniform flow path, so the first wall can reliably remove the thermal load from the plasma, the temperature distribution becomes uniform, and the generation of excessive thermal stress is avoided. it can. Further, since the porous wall is provided on the back surface of the first wall, the coolant gas flows uniformly into the neutron multiplier region and the tritium breeding material region, and it is possible to efficiently remove heat from these regions. In addition, the produced tritium can be stably recovered.
【図1】本発明の第一壁/増殖ブランケットの一実施形
態を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating one embodiment of a first wall / breeding blanket of the present invention.
【図2】本発明の第一壁/増殖ブランケットの一実施形
態を示す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of the first wall / breeding blanket of the present invention.
【図3】本発明の第一壁/増殖ブランケットにおける第
一壁の冷却材ガス通路の好適な配列を示す図である。FIG. 3 shows a preferred arrangement of the first wall coolant gas passages in the first wall / breeding blanket of the present invention.
【図4】図3のA−A線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3;
【図5】図3のB−B線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIG. 3;
【図6】増殖ブランケットの各種構造材料の炉停止後の
放射線量率の変化を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing changes in radiation dose rates of various structural materials of the breeding blanket after shutting down the furnace.
【図7】従来の第一壁/増殖ブランケットの要部を示す
概略断面図である。FIG. 7 is a schematic sectional view showing a main part of a conventional first wall / breeding blanket.
1 第一壁/増殖ブランケット 2 第一壁 3 ブランケット容器 4 第一壁内部の冷却材ガス流路 4a 垂直な流路 4b 水平な流路 5 プレナム 6 多孔質壁 7 中性子増倍材 8 トリチウム増殖材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 First wall / breeding blanket 2 First wall 3 Blanket container 4 Coolant gas flow path inside first wall 4a Vertical flow path 4b Horizontal flow path 5 Plenum 6 Porous wall 7 Neutron multiplier 8 Tritium breeder
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安達 潤一 東京都江東区南砂2丁目6番5号 川崎重 工業株式会社東京設計事務所内 (72)発明者 関 泰 茨城県那珂郡那珂町大字向山801番地の1 日本原子力研究所那珂研究所内 (72)発明者 植田 脩三 茨城県那珂郡那珂町大字向山801番地の1 日本原子力研究所那珂研究所内 (72)発明者 西尾 敏 茨城県那珂郡那珂町大字向山801番地の1 日本原子力研究所那珂研究所内 (72)発明者 栗原 良一 茨城県那珂郡那珂町大字向山801番地の1 日本原子力研究所那珂研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Junichi Adachi 2-6-5 Minamisuna, Koto-ku, Tokyo Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Tokyo Design Office (72) Inventor Yasushi Seki 801 Mukaiyama, Machiyama, Naka-machi, Naka-gun, Ibaraki Prefecture Address No. 1 Inside the Japan Atomic Energy Research Institute Naka Research Center (72) Inventor Shuzo Ueda 801 Nakamura-cho, Naka-gun, Ibaraki Pref. Ryoichi Kurihara, 801-1 Mukaiyama, Naka-cho, Naka-gun, Ibaraki Pref.
Claims (2)
材が気体である第一壁/増殖ブランケットであって、プ
ラズマに直面する第一壁の内部に冷却材が流通する流路
を設けるとともに、第一壁背面に多孔質壁を設け、冷却
材が多孔質壁を通してブランケット容器内の中性子増倍
材/トリチウム増殖材領域に流入するようにした第一壁
/増殖ブランケットにおいて、第一壁の内部の冷却材が
流通する流路が、表側の流路とその一端から折り返して
連なる背面に形成したプレナムとより成ることを特徴と
する第一壁/増殖ブランケット。1. A first wall / breeding blanket in which a structural material is a SiC / SiC composite material and a coolant is a gas, and a flow channel through which a coolant flows is provided inside the first wall facing the plasma. A first wall / breeding blanket, wherein a porous wall is provided on the back of the first wall so that the coolant flows through the porous wall into the neutron multiplier / tritium breeding material region in the blanket container; A first wall / breeding blanket, wherein a flow path through which an internal coolant flows is constituted by a flow path on the front side and a plenum formed on a back surface that is folded back from one end thereof.
トにおいて、表側の流路が、プラズマに対向する面を上
下左右の1/4の領域に区画した上、各領域で、垂直方
向から流れ水平方向に90度屈曲して流れる流路と、水
平方向から流れ垂直方向に90度屈曲して流れる流路と
を交互に配列して形成され、各流路の出口が各々第一壁
背面のプレナムに連通されていることを特徴とする第一
壁/増殖ブランケット。2. The first wall / breeding blanket according to claim 1, wherein the flow path on the front side divides the surface facing the plasma into quarters of the upper, lower, left and right directions, and in each area, from the vertical direction. The flow path is formed by alternately arranging a flow path bent at 90 degrees in the horizontal direction and a flow path bent at 90 degrees in the vertical direction from the horizontal direction, and each flow path has an outlet at the back of the first wall. A first wall / breeding blanket, wherein the first wall / breeding blanket is in communication with a plenum of
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24099799A JP2001066389A (en) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | First wall / breeding blanket |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24099799A JP2001066389A (en) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | First wall / breeding blanket |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001066389A true JP2001066389A (en) | 2001-03-16 |
Family
ID=17067801
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24099799A Pending JP2001066389A (en) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | First wall / breeding blanket |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001066389A (en) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010019608A (en) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Japan Atomic Energy Agency | Beryllium material filling body, and molding method of beryllium material filling body |
CN105761762A (en) * | 2014-12-19 | 2016-07-13 | 核工业西南物理研究院 | Novel test blanket testing device for tritium breeding and heat rejection |
JP2016527474A (en) * | 2013-04-03 | 2016-09-08 | ロッキード マーティン コーポレイションLockheed Martin Corporation | Confinement of magnetic field plasma for small fusion power |
US9928927B2 (en) | 2013-04-03 | 2018-03-27 | Lockheed Martin Corporation | Heating plasma for fusion power using magnetic field oscillation |
US9959942B2 (en) | 2013-04-03 | 2018-05-01 | Lockheed Martin Corporation | Encapsulating magnetic fields for plasma confinement |
US10049773B2 (en) | 2013-04-03 | 2018-08-14 | Lockheed Martin Corporation | Heating plasma for fusion power using neutral beam injection |
RU198527U1 (en) * | 2020-03-02 | 2020-07-14 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Fusion reactor first wall panel |
CN114830260A (en) * | 2019-12-06 | 2022-07-29 | 托卡马克能量有限公司 | Transpiration first wall cooling |
WO2023021997A1 (en) * | 2021-08-19 | 2023-02-23 | 京都フュージョニアリング株式会社 | Fusion reactor blanket |
US11672074B2 (en) | 2019-07-11 | 2023-06-06 | Lockheed Martin Corporation | Shielding structures in plasma environment |
US11776700B2 (en) | 2018-01-17 | 2023-10-03 | Lockheed Martin Corporation | Using superconductors to provide passive magnetic shielding of structures immersed in plasma |
CN113593727B (en) * | 2021-07-29 | 2024-02-09 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | A supercritical carbon dioxide liquid lithium-lead double cold cladding |
RU231895U1 (en) * | 2024-11-15 | 2025-02-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | FUSION REACTOR FIRST WALL PANEL |
-
1999
- 1999-08-27 JP JP24099799A patent/JP2001066389A/en active Pending
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010019608A (en) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Japan Atomic Energy Agency | Beryllium material filling body, and molding method of beryllium material filling body |
US10049773B2 (en) | 2013-04-03 | 2018-08-14 | Lockheed Martin Corporation | Heating plasma for fusion power using neutral beam injection |
US9959942B2 (en) | 2013-04-03 | 2018-05-01 | Lockheed Martin Corporation | Encapsulating magnetic fields for plasma confinement |
US9928927B2 (en) | 2013-04-03 | 2018-03-27 | Lockheed Martin Corporation | Heating plasma for fusion power using magnetic field oscillation |
US9928926B2 (en) | 2013-04-03 | 2018-03-27 | Lockheed Martin Corporation | Active cooling of structures immersed in plasma |
US9934876B2 (en) | 2013-04-03 | 2018-04-03 | Lockheed Martin Corporation | Magnetic field plasma confinement for compact fusion power |
US9947420B2 (en) | 2013-04-03 | 2018-04-17 | Lockheed Martin Corporation | Magnetic field plasma confinement for compact fusion power |
JP2016527474A (en) * | 2013-04-03 | 2016-09-08 | ロッキード マーティン コーポレイションLockheed Martin Corporation | Confinement of magnetic field plasma for small fusion power |
CN105761762A (en) * | 2014-12-19 | 2016-07-13 | 核工业西南物理研究院 | Novel test blanket testing device for tritium breeding and heat rejection |
US11776700B2 (en) | 2018-01-17 | 2023-10-03 | Lockheed Martin Corporation | Using superconductors to provide passive magnetic shielding of structures immersed in plasma |
US11672074B2 (en) | 2019-07-11 | 2023-06-06 | Lockheed Martin Corporation | Shielding structures in plasma environment |
CN114830260A (en) * | 2019-12-06 | 2022-07-29 | 托卡马克能量有限公司 | Transpiration first wall cooling |
RU198527U1 (en) * | 2020-03-02 | 2020-07-14 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Fusion reactor first wall panel |
CN113593727B (en) * | 2021-07-29 | 2024-02-09 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | A supercritical carbon dioxide liquid lithium-lead double cold cladding |
WO2023021997A1 (en) * | 2021-08-19 | 2023-02-23 | 京都フュージョニアリング株式会社 | Fusion reactor blanket |
RU231895U1 (en) * | 2024-11-15 | 2025-02-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | FUSION REACTOR FIRST WALL PANEL |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2001066389A (en) | First wall / breeding blanket | |
Aubert et al. | Development of the water cooled lithium lead blanket for DEMO | |
JPH08338892A (en) | Helium cooled high temperature gas furnace | |
RU2482909C2 (en) | Isothermal chemical reactor with plate heat exchanger | |
JP6702546B2 (en) | Blanket for fusion reactor and its supporting structure | |
Tas et al. | Liquid breeder materials | |
Mori et al. | Preliminary design of a solid particulate cooled blanket for the steady state tokamak reactor (SSTR) | |
CN113838587A (en) | Passive exhaust system for small fluorine-salt reactor based on integrated heat exchanger | |
WO2023021997A1 (en) | Fusion reactor blanket | |
JP2008292161A (en) | Nuclear heat using compact cogeneration device | |
US20230114117A1 (en) | Molten salt fast reactor | |
JP2006282413A (en) | Hydrogen production system | |
JPS591950B2 (en) | Structure of heat exchanger using hydrogen storage metal | |
JP3544818B2 (en) | Carbon dioxide separation equipment | |
JP3053600B2 (en) | Hollow-cooled storage tank for uranium-plutonium mixed oxide powder | |
Ke et al. | Thermal-hydraulic analysis of the dual-cooled waste transmutation blanket for the FDS | |
Sze et al. | Gravity Circulated Solid Blanket Design for a Tokamak Fusion Reactor | |
CN118623373A (en) | Lunar base energy system and supply method | |
JPH06123788A (en) | Fusion reactor blanket | |
Aubert | Status of the EU DEMO HCLL breeding blanket design development and associated R&D | |
Liu et al. | Thermo-structural and thermal-hydraulic aspects of the STARFIRE/DEMO tritium breeding blanket | |
US4303475A (en) | Nuclear reactor system with aligned feedwater and superheater penetrations | |
Kveton | ITER cooling system | |
Kovalenko et al. | RF DEMO ceramic helium cooled blanket, coolant and energy transformation systems | |
Rapisarda et al. | The Dual Coolant Lithium Lead Breeding Blanket: Status and Perspectives |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20041224 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050107 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060228 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060303 |