JPH09197074A - 核融合装置用真空容器 - Google Patents
核融合装置用真空容器Info
- Publication number
- JPH09197074A JPH09197074A JP8010107A JP1010796A JPH09197074A JP H09197074 A JPH09197074 A JP H09197074A JP 8010107 A JP8010107 A JP 8010107A JP 1010796 A JP1010796 A JP 1010796A JP H09197074 A JPH09197074 A JP H09197074A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wall
- vacuum container
- heat
- cooling
- refrigerant
- 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
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
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】冷媒循環設備に小容量のものを使用し、内壁側
の構造を簡略化し、冷媒の漏れに対する健全性を確保し
た核融合装置用真空容器を提供する。 【解決手段】プラズマ側からの輻射熱等の熱を第１壁２
を介して受ける真空容器３の内壁３ａの熱を、内壁３ａ
の反プラズマ側に設けた内壁冷却用流路１ａを流れる冷
媒により除去し、真空容器３等の構成材料の核発熱を、
真空容器３内に設けた冷却流路３ｄを流れる冷媒により
除去する。熱量の大きいプラズマからの熱の冷却には、
内壁冷却用流路１ａ内を流れる冷媒量を増大させ、熱量
の小さい核発熱の冷却には、真空容器３内の冷却流路３
ｄを流れる冷媒量を少なくし、冷媒流量の最適化を行
い、冷媒循環設備に小容量のものを使用する。内壁３ａ
の反プラズマ側に設けた内壁冷却用流路１ａ及び真空容
器３内に設けた冷媒流路３ｄを真空容器３の内壁３ａの
反プラズマ側に配設する。
の構造を簡略化し、冷媒の漏れに対する健全性を確保し
た核融合装置用真空容器を提供する。 【解決手段】プラズマ側からの輻射熱等の熱を第１壁２
を介して受ける真空容器３の内壁３ａの熱を、内壁３ａ
の反プラズマ側に設けた内壁冷却用流路１ａを流れる冷
媒により除去し、真空容器３等の構成材料の核発熱を、
真空容器３内に設けた冷却流路３ｄを流れる冷媒により
除去する。熱量の大きいプラズマからの熱の冷却には、
内壁冷却用流路１ａ内を流れる冷媒量を増大させ、熱量
の小さい核発熱の冷却には、真空容器３内の冷却流路３
ｄを流れる冷媒量を少なくし、冷媒流量の最適化を行
い、冷媒循環設備に小容量のものを使用する。内壁３ａ
の反プラズマ側に設けた内壁冷却用流路１ａ及び真空容
器３内に設けた冷媒流路３ｄを真空容器３の内壁３ａの
反プラズマ側に配設する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、核融合炉、核融合
実験装置等の核融合装置に適用する真空容器に関するも
のである。
実験装置等の核融合装置に適用する真空容器に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】重水素同志または重水素と三重水素とを
組み合わせて、核融合反応を発生させる核融合炉、核融
合実験装置等の核融合装置において、核融合反応を生じ
るプラズマを閉じ込めておく真空容器は、プラズマから
輻射熱等多くの熱を受けて発熱し、また核融合反応によ
り生じる高速中性子により核発熱し、さらに真空容器の
構成材料が放射化して発生するγ線により核発熱（自己
発熱：但し自己発熱の熱量はプラズマからの熱量よりも
小さい）する。従って真空容器は、これらの熱を除去す
る機能を必要としている。
組み合わせて、核融合反応を発生させる核融合炉、核融
合実験装置等の核融合装置において、核融合反応を生じ
るプラズマを閉じ込めておく真空容器は、プラズマから
輻射熱等多くの熱を受けて発熱し、また核融合反応によ
り生じる高速中性子により核発熱し、さらに真空容器の
構成材料が放射化して発生するγ線により核発熱（自己
発熱：但し自己発熱の熱量はプラズマからの熱量よりも
小さい）する。従って真空容器は、これらの熱を除去す
る機能を必要としている。
【０００３】図２、図３は、トカマク型核融合炉の真空
容器の従来例を示している。図２の２が第１壁、図２、
図３の３が真空容器、３ａが真空容器３の内壁、３ｂが
真空容器３の外壁、３ｃが真空容器３のリブ、３ｄが真
空容器３の冷却流路で、この真空容器３は、プラズマ側
の内壁３ａ及び外壁３ｂの二重壁容器であり、リブ３ｃ
がこれら内壁３ａ及び外壁３ｂの間に配設されている。
容器の従来例を示している。図２の２が第１壁、図２、
図３の３が真空容器、３ａが真空容器３の内壁、３ｂが
真空容器３の外壁、３ｃが真空容器３のリブ、３ｄが真
空容器３の冷却流路で、この真空容器３は、プラズマ側
の内壁３ａ及び外壁３ｂの二重壁容器であり、リブ３ｃ
がこれら内壁３ａ及び外壁３ｂの間に配設されている。
【０００４】４が内壁３ａ及び外壁３ｂの間に配設され
た遮蔽体、５が内壁３ａと第１壁３との間に配設された
冷却基板、５ａが冷却基板５に設けた冷媒流路、図３の
１１がプラズマ、１２がプラズマ１１からの輻射熱等の
熱、１３が冷媒である。核融合反応を生じるプラズマ１
１は、二重壁の真空容器３内に磁場生成コイル（図示せ
ず）により閉じ込められいる。この核融合反応を生じる
プラズマ１１は、高温であるため、真空容器３の内表面
は、プラズマ１１からの輻射熱等の熱１２を受ける。
た遮蔽体、５が内壁３ａと第１壁３との間に配設された
冷却基板、５ａが冷却基板５に設けた冷媒流路、図３の
１１がプラズマ、１２がプラズマ１１からの輻射熱等の
熱、１３が冷媒である。核融合反応を生じるプラズマ１
１は、二重壁の真空容器３内に磁場生成コイル（図示せ
ず）により閉じ込められいる。この核融合反応を生じる
プラズマ１１は、高温であるため、真空容器３の内表面
は、プラズマ１１からの輻射熱等の熱１２を受ける。
【０００５】また真空容器３は、内壁３ａ、外壁３ｂ、
及びリブ３ｃからなる二重壁構造であり、内壁３ａと外
壁３ｂとの間には、核融合反応により生じる高速中性子
を遮蔽するために遮蔽体４が挿入されている。これらの
真空容器３及び遮蔽体４は、プラズマ１１から輻射熱等
多くの熱１２を受けて発熱し、また核融合反応により生
じる高速中性子により核発熱し、さらに真空容器３の構
成材料が放射化して発生するγ線により核発熱（自己発
熱）する。従って真空容器３及び遮蔽体４は、これらの
熱を除去する機能を必要としている。
及びリブ３ｃからなる二重壁構造であり、内壁３ａと外
壁３ｂとの間には、核融合反応により生じる高速中性子
を遮蔽するために遮蔽体４が挿入されている。これらの
真空容器３及び遮蔽体４は、プラズマ１１から輻射熱等
多くの熱１２を受けて発熱し、また核融合反応により生
じる高速中性子により核発熱し、さらに真空容器３の構
成材料が放射化して発生するγ線により核発熱（自己発
熱）する。従って真空容器３及び遮蔽体４は、これらの
熱を除去する機能を必要としている。
【０００６】従来は、図３に示すように真空容器３の内
壁３ａ及び外壁３ｂの間の真空容器３内に冷媒流路３ｄ
を設け、この冷媒流路３ｄに冷媒（水またはガス）１３
を強制的に流して、真空容器３及び遮蔽体４がプラズマ
１１から受ける輻射熱等の熱１２を除去するようにして
いる。また図２に示すように冷媒基板５に冷媒流路５ａ
を設け、この冷媒流路５ａに冷媒を流して、プラズマ１
１から受ける輻射熱等の熱１２を第１壁２を介して冷却
基板５により除去するようにしている。
壁３ａ及び外壁３ｂの間の真空容器３内に冷媒流路３ｄ
を設け、この冷媒流路３ｄに冷媒（水またはガス）１３
を強制的に流して、真空容器３及び遮蔽体４がプラズマ
１１から受ける輻射熱等の熱１２を除去するようにして
いる。また図２に示すように冷媒基板５に冷媒流路５ａ
を設け、この冷媒流路５ａに冷媒を流して、プラズマ１
１から受ける輻射熱等の熱１２を第１壁２を介して冷却
基板５により除去するようにしている。
【０００７】また上記のように冷媒流路３ｄに冷媒（水
またはガス）１３を強制的に流して、真空容器３（３ａ
〜３ｃ）及び遮蔽体４の核発熱を除去するようにしてい
る。
またはガス）１３を強制的に流して、真空容器３（３ａ
〜３ｃ）及び遮蔽体４の核発熱を除去するようにしてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記図２、図３に示す
トカマク型核融合炉の真空容器では、図３に示すように
真空容器３の内壁３ａ及び外壁３ｂの間の真空容器３内
に冷媒流路３ｄを設け、この冷媒流路３ｄに冷媒（水ま
たはガス）１３を強制的に流して、真空容器３及び遮蔽
体４がプラズマ１１から受ける輻射熱等の熱１２を除去
するようにしているが、遮蔽体４を含めた真空容器３の
全体を十分に冷却するためためには、多量の冷媒１３を
流す必要があって、冷媒１３を循環させる冷媒循環設備
に大容量のものを使用する必要がある。
トカマク型核融合炉の真空容器では、図３に示すように
真空容器３の内壁３ａ及び外壁３ｂの間の真空容器３内
に冷媒流路３ｄを設け、この冷媒流路３ｄに冷媒（水ま
たはガス）１３を強制的に流して、真空容器３及び遮蔽
体４がプラズマ１１から受ける輻射熱等の熱１２を除去
するようにしているが、遮蔽体４を含めた真空容器３の
全体を十分に冷却するためためには、多量の冷媒１３を
流す必要があって、冷媒１３を循環させる冷媒循環設備
に大容量のものを使用する必要がある。
【０００９】また図２に示すように冷媒基板５に冷媒流
路５ａを設け、この冷媒流路５ａに冷媒を流して、プラ
ズマ１１から受ける輻射熱等の熱１２を第１壁２を経て
冷却基板５により除去するようにしているが、冷却基板
５の冷媒流路５ａが真空容器３の内壁３ａと第１壁２と
の間（プラズマ１１側）にあって、真空容器５の内壁３
ａ側の構造が複雑化する上に、冷媒の漏れに対する健全
性が損なわれるという問題があった。
路５ａを設け、この冷媒流路５ａに冷媒を流して、プラ
ズマ１１から受ける輻射熱等の熱１２を第１壁２を経て
冷却基板５により除去するようにしているが、冷却基板
５の冷媒流路５ａが真空容器３の内壁３ａと第１壁２と
の間（プラズマ１１側）にあって、真空容器５の内壁３
ａ側の構造が複雑化する上に、冷媒の漏れに対する健全
性が損なわれるという問題があった。
【００１０】本発明は前記の問題点に鑑み提案するもの
であり、その目的とする処は、冷媒循環設備に小容量
のものを使用でき、真空容器３の内壁側の構造を簡略
化できる上に、冷媒の漏れに対する健全性を確保できる
核融合装置用真空容器を提供しようとする点にある。
であり、その目的とする処は、冷媒循環設備に小容量
のものを使用でき、真空容器３の内壁側の構造を簡略
化できる上に、冷媒の漏れに対する健全性を確保できる
核融合装置用真空容器を提供しようとする点にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の核融合装置用真空容器は、真空容器の内
壁の反プラズマ側に内壁冷却用流路を設けている。
めに、本発明の核融合装置用真空容器は、真空容器の内
壁の反プラズマ側に内壁冷却用流路を設けている。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に本発明の核融合装置用真空容
器の一実施形態を図１により説明すると、３が真空容
器、３ａが真空容器３の内壁、３ｂが真空容器３の外
壁、３ｃが真空容器３のリブ、３ｄが真空容器３の冷却
流路で、この真空容器３は、プラズマ側の内壁３ａ及び
外壁３ｂの二重壁容器であり、リブ３ｃがこれら内壁３
ａ及び外壁３ｂの間に配設されている。
器の一実施形態を図１により説明すると、３が真空容
器、３ａが真空容器３の内壁、３ｂが真空容器３の外
壁、３ｃが真空容器３のリブ、３ｄが真空容器３の冷却
流路で、この真空容器３は、プラズマ側の内壁３ａ及び
外壁３ｂの二重壁容器であり、リブ３ｃがこれら内壁３
ａ及び外壁３ｂの間に配設されている。
【００１３】この内壁３ａ及び外壁３ｂの間には、遮蔽
体４が配設され、内壁３ａのプラズマ側には、第１壁２
が直接取付けられ、内壁３ａの反プラズマ側には、冷却
管１が取付けられて、内壁３ａの反プラズマ側には、内
壁冷却用流路１ａが形成されている。次に前記図１に示
す核融合装置用真空容器の作用を具体的に説明する。
体４が配設され、内壁３ａのプラズマ側には、第１壁２
が直接取付けられ、内壁３ａの反プラズマ側には、冷却
管１が取付けられて、内壁３ａの反プラズマ側には、内
壁冷却用流路１ａが形成されている。次に前記図１に示
す核融合装置用真空容器の作用を具体的に説明する。
【００１４】真空容器３の内壁３ａは、第１壁２を介し
てプラズマ側から輻射熱等の熱を受けるが、この内壁３
ａの熱は、内壁３ａの反プラズマ側に設けた内壁冷却用
流路１ａ内を流れる冷媒により除去される。また高速中
性子及びγ線による真空容器３等の構成材料の核発熱
は、真空容器３内に設けた冷却流路３ｄを流れる冷媒に
より除去される。
てプラズマ側から輻射熱等の熱を受けるが、この内壁３
ａの熱は、内壁３ａの反プラズマ側に設けた内壁冷却用
流路１ａ内を流れる冷媒により除去される。また高速中
性子及びγ線による真空容器３等の構成材料の核発熱
は、真空容器３内に設けた冷却流路３ｄを流れる冷媒に
より除去される。
【００１５】即ち、プラズマからの熱と核発熱とが分離
されて除去されることになり、これにより、熱量の大き
いプラズマからの熱の冷却には、内壁冷却用流路１ａを
流れる冷媒量を増大させる一方、熱量の小さい核発熱の
除去には、真空容器内の冷却流路３ｄを流れる冷媒量を
少なくする、などの冷媒流量の最適化を行うことが可能
であって、冷媒循環設備に小容量のものを使用できるよ
うになる。
されて除去されることになり、これにより、熱量の大き
いプラズマからの熱の冷却には、内壁冷却用流路１ａを
流れる冷媒量を増大させる一方、熱量の小さい核発熱の
除去には、真空容器内の冷却流路３ｄを流れる冷媒量を
少なくする、などの冷媒流量の最適化を行うことが可能
であって、冷媒循環設備に小容量のものを使用できるよ
うになる。
【００１６】また冷媒流路１ａ、３ｄのいずれもが真空
容器４の内壁３ａの反プラズマ側に配設されており、こ
れらの冷媒流路１ａ、３ｄがプラズマ側に位置しないの
で、冷媒の漏れに対する健全性が確保される。
容器４の内壁３ａの反プラズマ側に配設されており、こ
れらの冷媒流路１ａ、３ｄがプラズマ側に位置しないの
で、冷媒の漏れに対する健全性が確保される。
【００１７】
【発明の効果】本発明の核融合装置用真空容器は前記の
ように（１）プラズマ側からの輻射熱等の熱を第１壁を
介して受ける真空容器の内壁の熱を、この内壁の反プラ
ズマ側に設けた内壁冷却用流路を流れる冷媒により除去
し、（２）高速中性子及びγ線による真空容器等の構成
材料の核発熱を、真空容器内に設けた冷却流路を流れる
冷媒により除去するので、プラズマからの熱と核発熱と
を分離して除去することになり、これにより、熱量の大
きいプラズマからの熱の冷却には、内壁冷却用流路内を
流れる冷媒量を増大させる一方、熱量の小さい核発熱の
冷却には、真空容器内の冷却流路を流れる冷媒量を少な
くする、などの冷媒流量の最適化を行うことが可能であ
って、冷媒循環設備に小容量のものを使用できる。
ように（１）プラズマ側からの輻射熱等の熱を第１壁を
介して受ける真空容器の内壁の熱を、この内壁の反プラ
ズマ側に設けた内壁冷却用流路を流れる冷媒により除去
し、（２）高速中性子及びγ線による真空容器等の構成
材料の核発熱を、真空容器内に設けた冷却流路を流れる
冷媒により除去するので、プラズマからの熱と核発熱と
を分離して除去することになり、これにより、熱量の大
きいプラズマからの熱の冷却には、内壁冷却用流路内を
流れる冷媒量を増大させる一方、熱量の小さい核発熱の
冷却には、真空容器内の冷却流路を流れる冷媒量を少な
くする、などの冷媒流量の最適化を行うことが可能であ
って、冷媒循環設備に小容量のものを使用できる。
【００１８】また内壁の反プラズマ側に設けた内壁冷却
用流路及び真空容器内に設けた冷媒流路を真空容器の内
壁の反プラズマ側に配設しており、これらの冷媒流路を
プラズマ側に位置させないので、冷媒の漏れに対する健
全性を確保できる。
用流路及び真空容器内に設けた冷媒流路を真空容器の内
壁の反プラズマ側に配設しており、これらの冷媒流路を
プラズマ側に位置させないので、冷媒の漏れに対する健
全性を確保できる。
【図１】本発明の核融合装置用真空容器の一実施形態を
示す縦断側面図である。
示す縦断側面図である。
【図２】従来の核融合装置用真空容器を示す縦断側面図
である。
である。
【図３】同従来の核融合装置用真空容器の作用説明図で
ある。
ある。
１ 冷却管 １ａ 内壁冷却用流路 ２ 第１壁 ３ 真空容器 ３ａ 真空容器３の内壁 ３ｂ 真空容器３の外壁 ３ｃ 真空容器３のリブ ３ｄ 真空容器３の冷却流路 ４ 遮蔽体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野塚 正紀 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内 (72)発明者 鈴木 優 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 真空容器の内壁の反プラズマ側に内壁冷
却用流路を設けたことを特徴とする核融合装置用真空容
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8010107A JPH09197074A (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | 核融合装置用真空容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8010107A JPH09197074A (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | 核融合装置用真空容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09197074A true JPH09197074A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=11741101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8010107A Pending JPH09197074A (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | 核融合装置用真空容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09197074A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108249002A (zh) * | 2016-12-29 | 2018-07-06 | 核工业西南物理研究院 | 一种真空容器夹层结构 |
-
1996
- 1996-01-24 JP JP8010107A patent/JPH09197074A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108249002A (zh) * | 2016-12-29 | 2018-07-06 | 核工业西南物理研究院 | 一种真空容器夹层结构 |
| CN108249002B (zh) * | 2016-12-29 | 2024-04-09 | 核工业西南物理研究院 | 一种真空容器夹层结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4993835B2 (ja) | 中性子発生のための破砕装置 | |
| US20060018420A1 (en) | Heat exchange system for a cavitation chamber | |
| US7448790B2 (en) | Cavitation fluid circulatory system for a cavitation chamber | |
| Pfender | Energy transport in thermal plasmas | |
| JP5727799B2 (ja) | 原子炉格納容器の熱輸送装置 | |
| JPH09197074A (ja) | 核融合装置用真空容器 | |
| JPH06257864A (ja) | 発熱装置 | |
| JPS5912997B2 (ja) | 原子炉用シ−ル | |
| US7387660B2 (en) | Degassing procedure for a cavitation chamber | |
| KR101961458B1 (ko) | 경수로용 사용 후 핵연료 건식 저장용기 | |
| JPH06281389A (ja) | 純水使用の循環冷却装置 | |
| JPH05503396A (ja) | レーザ装置 | |
| North et al. | Test results from a helium gas-cooled porous metal heat exchanger | |
| Pitcher et al. | Routes to divertor detachment in ASDEX Upgrade | |
| Vertkov et al. | Application of the Dispersed Low-Pressure Gas-Liquid Flow in the Cooling System of Lithium Divertor Plates of the Tokamak | |
| Rosenfeld et al. | Evaluation of porous media heat exchangers for plasma facing components | |
| RU2044982C1 (ru) | Теплообменный аппарат | |
| JPS62167202A (ja) | 水素同位体の回収・貯蔵・供給装置 | |
| Schwartz | Laser-based high heat flux testing for power exhaust in fusion devices | |
| JP2010243291A (ja) | 高速炉 | |
| RU2045729C1 (ru) | Теплообменный аппарат | |
| JPS58155783A (ja) | ガスレ−ザ−装置 | |
| JPS58158401A (ja) | 蒸気発生器用二重壁管 | |
| Rosenfeld et al. | Advances in porous media heat exchangers for fusion applications | |
| JPH02267896A (ja) | Ｘ線発生装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020917 |