JP3356939B2 - 核融合装置のシアパネル - Google Patents
核融合装置のシアパネルInfo
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- JP3356939B2 JP3356939B2 JP26826296A JP26826296A JP3356939B2 JP 3356939 B2 JP3356939 B2 JP 3356939B2 JP 26826296 A JP26826296 A JP 26826296A JP 26826296 A JP26826296 A JP 26826296A JP 3356939 B2 JP3356939 B2 JP 3356939B2
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- Japan
- Prior art keywords
- fusion device
- shear panel
- plate
- thickness
- stainless steel
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- 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
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- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Building Environments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は核融合装置に係り、
特に核融合装置のシアパネルに関する。
特に核融合装置のシアパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の核融合装置のシアパネルは、図５
に示すようにトロイダルコイル１の転倒力等の電磁力を
支持する目的のみに設置されている。そのため、図５の
ように該電磁力を支持するのに適切な位置に設置され、
かつ、図６のようにトロイダルコイル１の両側に局所的
にシアパネル２が必要最小限の幅を有して設定されてい
る。核融合装置においては次の放射線が発生する。図５
のプラズマ６で発生する中性子、その中性子と、第一壁
及びブランケット８及び真空容器７等を構成する物質と
の相互作用によって発生するガンマ線、および、運転停
止後の誘導放射能から発生するガンマ線である。従来の
核融合装置では、これらの放射線を遮蔽するために、図
７に示すように、クライオスタット１２の外側の全面を
覆うように、厚さ１２０cmのコンクリートで生体遮蔽１
１が設置されている。
に示すようにトロイダルコイル１の転倒力等の電磁力を
支持する目的のみに設置されている。そのため、図５の
ように該電磁力を支持するのに適切な位置に設置され、
かつ、図６のようにトロイダルコイル１の両側に局所的
にシアパネル２が必要最小限の幅を有して設定されてい
る。核融合装置においては次の放射線が発生する。図５
のプラズマ６で発生する中性子、その中性子と、第一壁
及びブランケット８及び真空容器７等を構成する物質と
の相互作用によって発生するガンマ線、および、運転停
止後の誘導放射能から発生するガンマ線である。従来の
核融合装置では、これらの放射線を遮蔽するために、図
７に示すように、クライオスタット１２の外側の全面を
覆うように、厚さ１２０cmのコンクリートで生体遮蔽１
１が設置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
核融合装置における生体遮蔽１１の重さは１８０００ト
ンにも達し、核融合装置の全体に対する設置面積も大き
く、核融合装置の建屋の構造は重厚であった。
核融合装置における生体遮蔽１１の重さは１８０００ト
ンにも達し、核融合装置の全体に対する設置面積も大き
く、核融合装置の建屋の構造は重厚であった。
【０００４】本発明の目的は、放射線を遮蔽する効果が
高い核融合装置のシアパネルを提供することにある。
高い核融合装置のシアパネルを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の要件は、核融合装置に複数設置されたトロイダルコ
イルに接続され、隣合う前記トロイダルコイルがつくる
空間を覆う様に配備され、前記トロイダルコイルの転倒
力等の電磁力を支持する核融合装置のシアパネルにおい
て、前記シアパネルは、板状のステンレス鋼で水素元素
を含む物質を挟むように形成され、前記核融合装置の反
プラズマ側の前記板状のステンレス鋼の厚さを５cmまた
は１０cm、前記シアパネル全体の厚さを６０cmとし、前
記核融合装置のプラズマ側の前記板状のステンレス鋼の
厚さをＸcmとしたとき、前記Ｘcmを７cmから２０cmの範
囲に設定してあることを特徴とする核融合装置のシアパ
ネルである。このような要件を備えることにより、本発
明では、シアパネルがトロイダルコイル間の空間を覆う
こと、及びそのシアパネルの板状のステンレス鋼と水素
元素を含む物質を積層して形成されて、シアパネルにお
いて放射線がより減衰して、且つ線量当量率が良くなる
厚さにそのシアパネルのステンレス鋼の厚さを規定して
いるから放射線の遮蔽性能が良くなって、そのシアパネ
ルの放射線を遮蔽する効果をより高くすることができ
る。
明の要件は、核融合装置に複数設置されたトロイダルコ
イルに接続され、隣合う前記トロイダルコイルがつくる
空間を覆う様に配備され、前記トロイダルコイルの転倒
力等の電磁力を支持する核融合装置のシアパネルにおい
て、前記シアパネルは、板状のステンレス鋼で水素元素
を含む物質を挟むように形成され、前記核融合装置の反
プラズマ側の前記板状のステンレス鋼の厚さを５cmまた
は１０cm、前記シアパネル全体の厚さを６０cmとし、前
記核融合装置のプラズマ側の前記板状のステンレス鋼の
厚さをＸcmとしたとき、前記Ｘcmを７cmから２０cmの範
囲に設定してあることを特徴とする核融合装置のシアパ
ネルである。このような要件を備えることにより、本発
明では、シアパネルがトロイダルコイル間の空間を覆う
こと、及びそのシアパネルの板状のステンレス鋼と水素
元素を含む物質を積層して形成されて、シアパネルにお
いて放射線がより減衰して、且つ線量当量率が良くなる
厚さにそのシアパネルのステンレス鋼の厚さを規定して
いるから放射線の遮蔽性能が良くなって、そのシアパネ
ルの放射線を遮蔽する効果をより高くすることができ
る。
【０００６】
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例を図
１によって説明する。図１は、本発明の一実施例である
核融合装置のシアパネルを示す図である。図１におい
て、１はトロイダルコイルで、プラズマを閉じ込めるた
めのトロイダル磁場を発生するコイルである。２はトロ
イダルコイル１の間を覆うように設置されているシアパ
ネルである。なお、トロイダルコイル１間の上部と下部
にシアパネル２の設置されていない空間は、それぞれ上
部ポート（図示せず），真空容器の支持用の脚(図示せ
ず)が貫通するスペースである。また、シアパネル２の
下部側壁の空間は、ダイヴァータ排気用ダクト（図示せ
ず）が貫通するスペースである。
１によって説明する。図１は、本発明の一実施例である
核融合装置のシアパネルを示す図である。図１におい
て、１はトロイダルコイルで、プラズマを閉じ込めるた
めのトロイダル磁場を発生するコイルである。２はトロ
イダルコイル１の間を覆うように設置されているシアパ
ネルである。なお、トロイダルコイル１間の上部と下部
にシアパネル２の設置されていない空間は、それぞれ上
部ポート（図示せず），真空容器の支持用の脚(図示せ
ず)が貫通するスペースである。また、シアパネル２の
下部側壁の空間は、ダイヴァータ排気用ダクト（図示せ
ず）が貫通するスペースである。
【０００８】図２にシアパネル２の構成を示す。３はプ
ラズマ側の板状構造部材で、ステンレス鋼等の構造材か
らなる板状の部材である。プラズマ側の板状構造部材３
は、トロイダルコイル１に発生する電磁力による転倒力
を支持する役割も兼ねている。４は反プラズマ側の板状
構造部材で、ステンレス鋼等の構造材からなる板状部材
である。反プラズマ側の板状構造部材４は、内部のポリ
エチレン５を保持するのが主要な役割である。また、シ
アパネル２の内部構造は図３に示すものでもよい。図３
では、複数枚のステンレス鋼等の板状構造部材３の間
に、ポリエチレン等の水素元素が多く含まれる材料を充
填している。
ラズマ側の板状構造部材で、ステンレス鋼等の構造材か
らなる板状の部材である。プラズマ側の板状構造部材３
は、トロイダルコイル１に発生する電磁力による転倒力
を支持する役割も兼ねている。４は反プラズマ側の板状
構造部材で、ステンレス鋼等の構造材からなる板状部材
である。反プラズマ側の板状構造部材４は、内部のポリ
エチレン５を保持するのが主要な役割である。また、シ
アパネル２の内部構造は図３に示すものでもよい。図３
では、複数枚のステンレス鋼等の板状構造部材３の間
に、ポリエチレン等の水素元素が多く含まれる材料を充
填している。
【０００９】反プラズマ側の板状構造部材４の厚さを５
cmまたは１０cm、シアパネル２全体の厚さを６０cmと
し、プラズマ側の板状構造部材３の厚さをＸcmとして変
化させたときのシアパネル２の遮蔽性能の変化を図４に
示す。図４から、反プラズマ側のステンレス鋼製の板状
構造部材４の厚さが５cmの場合、および１０cmの場合で
も、プラズマ側のステンレス鋼の厚さが１０cmの時に線
量当量率が最小になり、すなわち遮蔽性能が最大になる
ことがわかる。従って、プラズマ側の板状構造部材３の
厚さＸcmを７〜８cmから２０cm程度の範囲に設定すれ
ば、最大に近い遮蔽性能が確保できる。なお、内部にポ
リエチレン５の代わりに水を充填しても同様の効果が得
られ、プラズマ側の板状構造部材３の厚さＸの範囲も同
様に７〜８cmから２０cm程度で、高い放射線の遮蔽性能
が得られる。
cmまたは１０cm、シアパネル２全体の厚さを６０cmと
し、プラズマ側の板状構造部材３の厚さをＸcmとして変
化させたときのシアパネル２の遮蔽性能の変化を図４に
示す。図４から、反プラズマ側のステンレス鋼製の板状
構造部材４の厚さが５cmの場合、および１０cmの場合で
も、プラズマ側のステンレス鋼の厚さが１０cmの時に線
量当量率が最小になり、すなわち遮蔽性能が最大になる
ことがわかる。従って、プラズマ側の板状構造部材３の
厚さＸcmを７〜８cmから２０cm程度の範囲に設定すれ
ば、最大に近い遮蔽性能が確保できる。なお、内部にポ
リエチレン５の代わりに水を充填しても同様の効果が得
られ、プラズマ側の板状構造部材３の厚さＸの範囲も同
様に７〜８cmから２０cm程度で、高い放射線の遮蔽性能
が得られる。
【００１０】このような構造のシアパネル２を設置する
ことによって、クライオスタット１２の外側に設置され
ているコンクリート製の生体遮蔽１１の厚さが１／５〜
１／６に軽減できる。従って、生体遮蔽１１の重量も１
／５〜１／６となり、建屋への影響も軽減することがで
きる。
ことによって、クライオスタット１２の外側に設置され
ているコンクリート製の生体遮蔽１１の厚さが１／５〜
１／６に軽減できる。従って、生体遮蔽１１の重量も１
／５〜１／６となり、建屋への影響も軽減することがで
きる。
【００１１】本実施例におけるシアパネル２は、炉心プ
ラズマから発生する中性子、および炉心プラズマから発
生した中性子と第一壁やブランケット等を構成する物質
との相互作用によって発生するガンマ線を空間的に広い
範囲で遮蔽することができる。また、核融合装置の運転
停止後に、第一壁やブランケットを構成する物質の誘導
放射能から発生するガンマ線も空間的に広い範囲で遮蔽
することができる。
ラズマから発生する中性子、および炉心プラズマから発
生した中性子と第一壁やブランケット等を構成する物質
との相互作用によって発生するガンマ線を空間的に広い
範囲で遮蔽することができる。また、核融合装置の運転
停止後に、第一壁やブランケットを構成する物質の誘導
放射能から発生するガンマ線も空間的に広い範囲で遮蔽
することができる。
【００１２】従って、本実施例の核融合装置のシアパネ
ル２は、放射線を遮蔽する効果が高い。また、シアパネ
ル２が放射線を遮蔽するので、生体遮蔽１１の厚さを小
さくすることができ、建屋を軽量化することができる。
ル２は、放射線を遮蔽する効果が高い。また、シアパネ
ル２が放射線を遮蔽するので、生体遮蔽１１の厚さを小
さくすることができ、建屋を軽量化することができる。
【００１３】
【発明の効果】本発明の核融合装置のシアパネルによれ
ば、放射線を遮蔽する効果を高くすることができる。ま
た、シアパネルの放射線を遮蔽する効果が高いので、生
体遮蔽の厚さを小さくすることができ、核融合装置の建
屋を軽量化することができる。
ば、放射線を遮蔽する効果を高くすることができる。ま
た、シアパネルの放射線を遮蔽する効果が高いので、生
体遮蔽の厚さを小さくすることができ、核融合装置の建
屋を軽量化することができる。
【図１】本発明の実施例の核融合装置のシアパネルを示
す図。
す図。
【図２】本発明の実施例の核融合装置のシアパネルの構
成を示す図。
成を示す図。
【図３】本発明の実施例の核融合装置のシアパネルを示
す図。
す図。
【図４】本発明の実施例の核融合装置のシアパネルの遮
蔽性能を示す図。
蔽性能を示す図。
【図５】従来のトカマク型核融合装置を示す図。
【図６】従来の核融合装置のシアパネルとトロイダルコ
イルを示す図。
イルを示す図。
【図７】従来の核融合装置本体とクライオスタット及び
生体遮蔽を示す図。
生体遮蔽を示す図。
１…トロイダルコイル、２…シアパネル、３…プラズマ
側の板状構造部材、４…反プラズマ側の板状構造部材、
５…ポリエチレン、６…プラズマ、７…真空容器、８…
第一壁及びブランケット、９…ポロイダルコイル、１０
…センターソレノイドコイル、１１…生体遮蔽、１２…
クライオスタット、１３…ダイヴァータ。
側の板状構造部材、４…反プラズマ側の板状構造部材、
５…ポリエチレン、６…プラズマ、７…真空容器、８…
第一壁及びブランケット、９…ポロイダルコイル、１０
…センターソレノイドコイル、１１…生体遮蔽、１２…
クライオスタット、１３…ダイヴァータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 道夫 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 宮 直之 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 菊池 満 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 (56)参考文献 特開 昭59−42488（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−106008（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−387（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21B 1/00
Claims (1)
- 【請求項１】核融合装置に複数設置されたトロイダルコ
イルに接続され、隣合う前記トロイダルコイルがつくる
空間を覆う様に配備され、前記トロイダルコイルの転倒
力等の電磁力を支持する核融合装置のシアパネルにおい
て、 前記シアパネルは、板状のステンレス鋼で水素元素を含
む物質を挟むように形成され、前記核融合装置の反プラ
ズマ側の前記板状のステンレス鋼の厚さを５cmまたは１
０cm、前記シアパネル全体の厚さを６０cmとし、前記核
融合装置のプラズマ側の前記板状のステンレス鋼の厚さ
をＸcmとしたとき、前記Ｘcmを７cmから２０cmの範囲に
設定してある ことを特徴とする核融合装置のシアパネ
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26826296A JP3356939B2 (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 核融合装置のシアパネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26826296A JP3356939B2 (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 核融合装置のシアパネル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10111374A JPH10111374A (ja) | 1998-04-28 |
| JP3356939B2 true JP3356939B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=17456138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26826296A Expired - Fee Related JP3356939B2 (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 核融合装置のシアパネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3356939B2 (ja) |
-
1996
- 1996-10-09 JP JP26826296A patent/JP3356939B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10111374A (ja) | 1998-04-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |