JPH01207693A - 核融合装置 - Google Patents

核融合装置

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Publication number
JPH01207693A
JPH01207693A JP63033020A JP3302088A JPH01207693A JP H01207693 A JPH01207693 A JP H01207693A JP 63033020 A JP63033020 A JP 63033020A JP 3302088 A JP3302088 A JP 3302088A JP H01207693 A JPH01207693 A JP H01207693A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
shielding body
fusion device
copper
blanket
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
Application number
JP63033020A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuyuki Ebisawa
海老澤 克之
Katsuya Uchida
勝也 内田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Nippon Atomic Industry Group Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP63033020A priority Critical patent/JPH01207693A/ja
Publication of JPH01207693A publication Critical patent/JPH01207693A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors

Landscapes

  • Particle Accelerators (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は核融合装置に係)特に中性子遮蔽機能を有する
遮蔽体に関する。
〔発明の技術的背景〕
第1図を参照して従来例を説明する。第1図は核融合装
置の概略構成図である。図中1は真空容器を示す。この
真空容器1はトーラス状をなしておシ内部にプラズマ2
を封じ込め高真空を維持している。上記真空器1の内側
には上記プラズマ2を囲むよう忙プラケ、ト3が設けら
れている。このブランケット3は電磁力や定期点検時等
における分解修理を考慮してトロイダル方向に複数のク
ランケアトモジュールに分割されている。また、このブ
ランケット3内には例えばLi2O等のセラミ、りよル
なるトリチウム増殖材が収容されている。前記真空容器
l外側には超電導Iロイダルコイル4および超電導トロ
イダルコイル5が設けられている。そして前記ブランケ
ット3と真空容器1との間には遮蔽体6が設けられてい
る。すなわちプラズマ2から発生した高速中性子によシ
上記超電動ポロイダルコイル4および超電導トロイダル
コイル5が損傷を受けるとその臨界電流密度が低下する
そして超電動状態で流れていたコイル電流は中性子照射
によって臨界値が低下した電線内を当初の電流値で流れ
ることができなくなる。それによって前記超電動ポロイ
ダルコイル4および超電動トロイダルコイル5によシ形
成される磁場の強さも低下してしt5恐れがある。そこ
で前記遮蔽体6によシ超電動40イダルコイル4および
超電動トロイダルコイル5がプラズマ2から発生する高
速中性子によシ損傷を受けたシあるいは高速中性子が核
融合装置外部に漏れたルすることを防止する構成である
上記構成の核融合装置によると核融合反応を起したプラ
ズマ2から高速中性子が飛び出しプランタ、)jK入射
する。そしてフランヶ、ト3内にてトリチウム増殖材と
核反応を起しトリチウムを生成する。そしてこの生成さ
れたトリチウムと上記ブランケット3内で上記高速中性
子が失ったエネルイは配管(図示せず)を介して外部に
取)出される。
〔背景技術の問題点〕
上記構成において遮蔽体6!ICよる中性子遮蔽機能を
よシ確実にするため遮蔽体6を厚くすることが考えられ
ている。しかしながら遮蔽体6を厚くすると遮蔽体6の
外側の真空容器1および超電動トロイダルコイル5もそ
の径を大きくしなければならない。そしてプラズマ2位
置での磁場の強さと上記超電動トロイダルコイル5の径
とは反比例の関係KTo!り、超電動トロイダルコイル
5の径を大きくすると弱くなった磁場を回復するために
電流値を大きくする必要がある。このように超電動トロ
イダルコイル50大型化はこれを支持する構造物の大型
化、電源容量の増大ひいてはプラントの建設、維持費の
増大を引起こすことになる。さらに遮蔽体6を厚くする
とその重量が増大し保守、点検等が困難となる。そζで
核融合装置を大型化することなく遮蔽体6の遮蔽機能を
高める必要性が出てきた。
【発明の目的〕
本発明の目的とするとζろは装置の大形化を図ることな
く、遮蔽体の遮蔽機能を高め、保守点検の容易カ安全性
の高い核融合装置を提供するととKある。
〔発明の概要〕
本発明による核融合装置は、トーラス状を表し内部にプ
ラズマを封じ込め高真空を維持している真空容器と、こ
の真空容器の内側にプラズマを囲むように設けられ増殖
材を収容するブランケットと、上記真空容器およびブラ
ンケット間に設けられ上記プラズマ内周側た位置する固
定部とプラズマ外周側に位置する可動部とからなる遮蔽
体とを備えた核融合装置において上記遮蔽体を銅あるい
は銅合金によシ袈作した構成である。
すなわち遮蔽体を銅あるいは銅合金で構成することによ
シ遮蔽体を大形化することなくその遮蔽機能を高める構
成である。
したがりて遮蔽体はもとよル装置全体を大形化すること
なく高い遮蔽機能を有する安全性の高い核融合装置を得
ることができる。
〔発明の実施例〕
第2図ないし第4図を参照に本発明の一実施例を説明す
る。第2図は接合装置の概略構成図である0図中101
は真空容Oを示す。この真空容器101はトーラス状を
なしておシ内部にグラーeマ102を封じ込め高真°空
を維持している。上記真空容器101の内側には上記プ
ラズマ102を囲むようにブランケ、ト10Bが設けら
れている。このブランケット10:8は電磁力や定期点
検時等における分解修理を考慮してトロイダル方向に複
数のブランケット七ジュールに分割されている。またこ
のブランケット103内には例えばLl 20等のセラ
ミ、りよシなるトリチウム増殖材が収容3札ている。前
記真空容器101外側には超電導ポロイダルコイル10
4および超電導トロイダルコイル16sybE設けられ
ている。前記ブランケット10Bと真空容器101との
間には°遮蔽体10Bが設けられている、そしてこの遮
蔽体106によシ前記超電動デロイダルコイル104お
よび超電動トロイダルコイル105がプラズマ102か
ら発生する高速中性子によシ損傷を受けたシあるいは高
速中性子が核融合装置外部に漏れたシすることを防止す
る構成である。上記遮蔽体106は第3図に示すように
前記プラズマ102の内周側に面している固定遮蔽体1
01とプラズマ102外周側に而している可動遮蔽体1
08とから構成されている。そしてこの可動遮蔽体10
8と前記ブランケット103は前記超電動トロイダルコ
イル105の間から引き出せるように構成されている。
これはブランケット103がプラズマ102から発生す
る熱、粒子、中性子等によシ損傷を受ける為に修理、交
換が行なわれその際の分解、引抜を容易にする為である
上記可動遮蔽体108は前述した如くプラズマ102の
外周側に位置してお)前記超電動トロイダルコイル10
5との間に比較的広い空間を有している。したがって超
電動トロイダルコイルI2O3の径を大きくすることな
く、その厚さを十分にとることができるので従来同様中
性子吸収能力、加工性等に優れたオーステナイト系ステ
ンレス鋼等の非磁性鋼を主要構成材とし、その他熱中性
子吸収材としての14C1ガンマ線吸収材としてのpb
等を充填した構成となっている。
次に固定遮蔽体101の構成について説明する。fラズ
マ102の内周側に位置する上記固定遮蔽体107は前
記可動遮蔽体108の場合と違い超電動トロイダルコイ
ル105との間は非常に狭くしたがって厚みを十分とる
ことはできない、そこで第4図に示すように固定遮蔽体
21)7のプラズマ102側に面している部分101k
を外周をエポキシ等の絶縁材で被覆した長方体の銅塊1
09をその境界面が非連続と表るように互い違いに積み
重ねた構成としている。す表わち銅は非磁性鋼に比べて
高エネルギ中性子に対する巨視的吸収係数が大きく例え
ば3 bl@V中性子に対して非磁性鋼のおよそ1.3
倍の吸収能力を有する。したがって厚みを増すことなく
高い遮蔽機能を有することができる。また前記銅塊10
9の境界面を非連続としたのはプラズマ102から発生
しそ中性子が境界面を介して漏洩することを防止する為
である。一方固定遮蔽体101の内上記銅塊109で構
成された部分10’lA以外の部分101Bは、前記可
動遮蔽体108と同様オーステナイト系ステンレス鋼等
の非磁性鋼を主要構成材としB4C。
pb等を充填した構成である1図中110は冷却配管を
、111は遮蔽体支持枠をそれぞれ示す。
上記構成の核融合装置によると核融合反応を起したプラ
ズマ102から高速中性子が飛び出しブランケット10
3に入射する。そしてブランケット103内にてトリチ
ウム増殖材と核反応を起しトリチウムを生成する。そし
てこの生成されたトリチウムと上記プランタ、 )20
S内で上記高速中性子が失ったエネルギは配管(図示せ
ず)を介して外部に取シ出される。そして上記ブランケ
ット103内で吸収されなかった中性子は、遮蔽体10
6に入射する。その内可動遮蔽体10Bに入射した中性
子は可動遮蔽体10Bの主要構成材としてのオーステナ
イト系ステンレス鋼と衝突して核反応を起こす。
そして衝突を繰返してエネルギを失りた熱中性子は熱中
性子吸収材としてのB4Cに吸収される。
このとき可動遮蔽体108は十分な厚みを有した構成で
あるので遮蔽機能は高く可動遮蔽体JOBを通過して超
電動トロイダルコイル105に損傷を与える中性子の数
はきわめてタカい。
一方固定遮蔽体101に入射した高エネルギ中性子は、
プラズマ102側に面している部分102ムの銅塊10
9と衝突してエネルギを失う、そしてエネルギを失った
熱中性子は、プラズマ102側に面していない部分10
7BのB4Cに吸収される。このとき上記固定遮蔽体1
07は、前記可動遮蔽体108のように十分カ厚みを有
した構造ではないが高エネルギ中性子に対する吸収能力
がきわめて高い銅を使用しているので、十分な遮蔽機能
を発揮することができる。したがって超電動ト四イダル
コイル105を損傷させる中性子数を十分小さく抑える
ことができる。また銅塊109をその境界面が非連続と
なるよりに互い違いに積み重ねた構成であるからプラズ
マ102から発生した中性子が境界面を介して漏れるこ
とを防止することができる。そして上記銅塊10Bはそ
の外周をエポキシ等の絶縁材で被覆されているので銅塊
109同志は互いに絶縁されておルプラズマ102の乱
れによって誘起された渦電流と閉じ込め磁場とが作る電
磁力を小さくすることができる。
すなわち遮蔽体106の内超電動トロイダルコイル10
5との間隔が狭い固定遮蔽体107のプラズマ102側
の部分を長方体の銅塊109をその境界面が非連続と々
るように積み重ねて構成することによシ、遮蔽体107
はもとよシ超電動トロイダルコイル105ひいては核融
合装置全体を大形化することなく、遮蔽機能を高めるこ
とができる。そして超電動ポロイダルコイル104およ
び超電動トロイダルコイル105の中性子による損傷あ
るいは、核融合装置外部への中性子の漏洩を確実に防止
するととができ安全性向上を図ることができる。そして
上記両コイル104,105を修理する頻度が少なくな
う核融合装置の稼動率向上を図ることができる。
なお前記実施例では遮蔽体106の一部に銅を使用した
が、これに限ったことではなく、銅合金例えば黄銅、青
銅1.コーソン合金(二、ケル4〜5ts1ケイ素1%
を添加)等を使用しても同様の効果を得ることができる
さらに使用する場所も固定遮蔽体102のプラズマ10
2側部分に限ったことではない。
〔発明の効果〕
本発明による核融合装置は、トーラス状をなし内部にプ
ラズマを封じ込め高真空を維持している真空容器とこの
真空容器の内側にプラズマを囲むように設けられ増殖材
を収容するブランケットと、上記真空容器およびブラン
ケット間に設けられ上記プラズマ内周側に位置する固定
部とプラズマ外周側に位置する可動部とからなる遮蔽体
とを備えた核融合装置において上記遮蔽体を銅あるいは
銅合金によシ製作した構成である。
すなわち遮蔽体を銅あるいは銅合金で構成することによ
シ遮蔽体を大形化することなくその遮蔽機能を高める構
成である。
したがって遮蔽体はもとよシ装置全体を大形化すること
なく高い遮蔽機能を有する安全性の高い核融合装置を得
ることができる等その効果は大である・
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示す核融合装置の概略構成図、第2図
ないし第4図は本発明の一実施例を示す図で、第2図は
核融合装置の概略構成図、第3図は第2図の一部を拡大
した斜視図、第4図は第3図の一部を拡大した斜視図で
ある。 101・・e真空容器、102・・・プラズマ、103
…ブランケ、ト、106I・・遮蔽体、107・・・固
定遮蔽体(固定部)、108・・・可動遮蔽体(可動部
)、109・・・銅塊。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)トーラス状をなし内部にプラズマを封じ込め高真
    空を維持している真空容器と、この真空容器の内側にプ
    ラズマを囲むように設けられ増殖材を収容するブランケ
    ットと、上記真空容器およびブランケット間に設けられ
    上記プラズマ内周側に位置する固定部とプラズマ外周側
    に位置する可動部とからなる遮蔽体とを備えた核融合装
    置において上記遮蔽体を銅あるいは銅合金により構成し
    たことを特徴とする核融合装置。
JP63033020A 1988-02-16 1988-02-16 核融合装置 Pending JPH01207693A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63033020A JPH01207693A (ja) 1988-02-16 1988-02-16 核融合装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP63033020A JPH01207693A (ja) 1988-02-16 1988-02-16 核融合装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01207693A true JPH01207693A (ja) 1989-08-21

Family

ID=12375112

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63033020A Pending JPH01207693A (ja) 1988-02-16 1988-02-16 核融合装置

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JP (1) JPH01207693A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105027222A (zh) * 2013-03-11 2015-11-04 黄耀辉 用于无中子和中子聚变的旋转高密度聚变反应器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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