JPH09304565A - 核融合装置の遮蔽装置 - Google Patents
核融合装置の遮蔽装置Info
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- JPH09304565A JPH09304565A JP8125749A JP12574996A JPH09304565A JP H09304565 A JPH09304565 A JP H09304565A JP 8125749 A JP8125749 A JP 8125749A JP 12574996 A JP12574996 A JP 12574996A JP H09304565 A JPH09304565 A JP H09304565A
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- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
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- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Abstract
高信頼の遮蔽能力を有すること。 【解決手段】核融合装置における真空容器の内外壁1,
2の間、あるいはブランケット筐体の内部に配設され、
核融合装置の超電導磁場コイルを放射線から遮蔽する遮
蔽装置において、素材である金属小物体を固めて作られ
た多孔質の金属ブロック10の多数の孔13に冷却水を
導入する。
Description
る真空容器、あるいはブランケットに配設され、超電導
磁場コイルを放射線から遮蔽する遮蔽装置に係り、特に
組立・分解の作業が容易で、しかも安価でかつ高信頼の
遮蔽能力を有する核融合装置の遮蔽装置に関するもので
ある。
は、核融合反応の結果生じる中性子等の放射線により劣
化し易い。このため、通常、超電導磁場コイルを放射線
から遮蔽する目的で、核融合装置のブランケットや真空
容器の領域に、金属と冷却水とからなるコイル遮蔽装置
が設けられている。そして、これら構成材の占積率は、
中性子等の放射線の阻止能力の観点から、金属約80
%、冷却水約20%に設定される場合が多い。
蔽装置の構成例を示す断面図である。図4において、真
空容器の内壁1と外壁2とをポロイダルリブ3で接続し
た二重壁の間には、複数のステンレス製の遮蔽板4を内
外壁1,2とほぼ平行に配列し、遮蔽板4の一端をポロ
イダルリブ3に溶接して、各遮蔽板4の間の空間に冷却
水を流す構造としている。
容器はトロイダル方向に所定の一周電気抵抗を持つ必要
があるため、遮蔽板4の両端をポロイダルリブ3に接続
することは許されない。また、冷却水と金属は、できる
だけ均一に分布していることが望ましいとされるため、
一般に遮蔽板4の枚数は多い。
は、以下のような手順により作成している。すなわち、
まず、内壁1を作り、この内壁1にポロイダルリブ3を
溶接する。次に、遮蔽板4をポロイダルリブ3に溶接
し、最後に外壁2を貼って、真空容器のトロイダルセク
タを作る。そして、このトロイダルセクタを現地で溶接
接続して、トーラス状真空容器が完成する。
制約上、真空容器の内部から施工せざるを得ないため、
現地接続部に図4に示すような遮蔽板4を取り付けるた
めには、かなりの精度と時間を要する。
ポロイダルリブ3の配置によっては、外壁2側のポロイ
ダルリブ3間の間隔が内壁1側のそれよりも小さくなる
ため、遮蔽板4を組み込むことができない場合もある。
真空容器の内外壁1,2の間隔が、ポロイダル方向に変
化する場合には、遮蔽板4の板厚も変えざるを得ず、か
なりのコスト高になることは避けられない。
部を遠隔機器により切断することになるが、一般に遠隔
機器は残留放射能に弱いため、切断・撤去作業はできる
だけ迅速に行なわなければならない。このためには、単
純な作業で遮蔽装置を一括して取り外せる構造が望まれ
るが、遮蔽板構造であると、撤去作業に多くの時間が必
要となるばかりでなく、遠隔機器に複雑な動きを強いる
ことになる。
には、金属/冷却水の等方性の問題がある。また、中性
子等の放射線の遮蔽の観点からは、遮蔽領域の金属と冷
却水との比は体積比であるが、遮蔽板構造であると、遮
蔽板4の配列に直角方向と遮蔽板4の長手方向とでは、
金属と冷却水の割合が異なり、等方的でないため、厳密
な遮蔽能力が要求される場合には問題が生じる。
核融合装置の遮蔽装置においては、組立・分解の作業が
複雑であり、さらにコストが高くなるという問題があっ
た。本発明の目的は、組立・分解の作業が容易で、しか
も安価でかつ高信頼の遮蔽能力を有する核融合装置の遮
蔽装置を提供することにある。
めに、まず、請求項1に対応する発明では、核融合装置
における真空容器の内外壁の間、あるいはブランケット
筐体の内部に配設され、核融合装置の超電導磁場コイル
を放射線から遮蔽する遮蔽装置において、素材である金
属小物体を固めて作られた多孔質の金属ブロックの多数
の孔に冷却水を導入して成る。
ては、例えば請求項2に記載したように、素材である金
属小物体の大きさを変えることによって空隙率を調整し
た金属ブロックを用いることが好ましい。
る発明の核融合装置の遮蔽装置においては、金属小物体
を固めた多孔質金属ブロックを用いていることにより、
高い金属と冷却水との占積率比を得ることができ、かつ
等方的な遮蔽装置を安価に得ることができるばかりでな
く、遮蔽装置を一括して取り扱えるため、組立・分解の
作業が単純でかつ容易となる。
合装置における真空容器の内外壁の間、あるいはブラン
ケット筐体の内部に配設され、核融合装置の超電導磁場
コイルを放射線から遮蔽する遮蔽装置において、素材で
ある金属小物体を固めて作られた多孔質の金属ブロック
の表面に、電気的絶縁膜、あるいは高抵抗膜を成膜して
成る。
装置の遮蔽装置においては、金属小物体を固めた多孔質
金属ブロックの表面に、電気的絶縁膜、あるいは高抵抗
膜を成膜していることにより、多孔質金属ブロックが真
空容器の内壁と外壁とを接続するポロイダルリブに接触
しても、真空容器のトロイダル方向の一周抵抗が損なわ
れることがない。
合装置における真空容器の内外壁の間、あるいはブラン
ケット筐体の内部に配設され、核融合装置の超電導磁場
コイルを放射線から遮蔽する遮蔽装置において、素材で
ある金属小物体を固めて作られた多孔質の金属ブロック
にサブチャンネルを設け、かつ当該サブチャンネルから
多孔質金属ブロックの多数の孔に冷却水を供給・排出し
て成る。
は、例えば請求項5に記載したように、多孔質の管で構
成することが好ましい。従って、請求項4および請求項
5に対応する発明の遮蔽装置においては、金属の占積率
を等方的に高めると冷却水の圧力損失が大きくなるた
め、多孔質の金属ブロックにサブチャンネルを設けて、
このサブチャンネルから多孔質金属ブロックに冷却水を
供給・排出していることにより、冷却水の流路長を短く
して、冷却水の圧力損失を低減することができる。
て図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態
による核融合装置における二重壁構造真空容器の現地接
続部の遮蔽装置の構成例を示す断面図であり、図4と同
一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここで
は異なる部分についてのみ述べる。
片状等の金属小物体を固めて作られた多孔質の金属ブロ
ック(本例では、多孔質ステンレスブロック)10を、
前記内壁1と外壁2との間に配設している。
に、A,Bの2つのサブチャンネル11,12を設け、
かつこのサブチャンネル11,12から、多孔質ステン
レスブロック10の多数の孔13に、冷却水を供給・排
出するようにしている。
は、ステンレス線を切断して得た多数の円筒状小片を例
えば静水圧成型で一体化したものであり、孔13の空隙
率は円筒径と圧縮比とを選定して所定の値になるように
している。
こかで孔13間がつながっており、そこが冷却水の流路
となるように成型している。さらに、多孔質ステンレス
ブロック10としては、素材である金属小物体の大きさ
を変えることによって空隙率を調整したブロックを用い
ることが好ましい。
一つの孔13の断面を示す模式図である。図2におい
て、多孔質ステンレスブロック10の表面には、電気的
絶縁膜、あるいは高抵抗膜として、酸化クロム膜14を
成膜している。
2)の壁面を示す模式図である。図3において、サブチ
ャンネル11(または12)のチャンネル壁には、多数
の孔15を設けており、多孔質の管で構成している。
供給し、多孔質ステンレスブロック10内の孔13内を
流し、サブチャンネル12に集めて排出するようにして
いる。
2)も、静水圧成型で作るようにしている。次に、以上
のように構成した本実施形態の核融合装置における真空
容器の遮蔽装置の作用について説明する。
ルリブ3を溶接した後に、多孔質ステンレスブロック1
0をカセット式にはめ込み、その後に外壁2を貼って作
られる。
あらかじめ多孔質ステンレスブロック10をポロイダル
リブ3にボルトで取り付けておき、外壁2を現地接続し
た後、残りの隙間に多孔質ステンレスブロック10をは
め込んでボルトで取り付け、内壁1の現地接続を行な
う。このため、遮蔽体の組立・分解は極めて容易であ
り、作業も単純となる。
ため、組立・分解の作業が単純でかつ容易となり、これ
をハンドリングするための遠隔機器に複雑な運動を要求
しないで済み、遠隔機器も単純なもので済む。
スブロック10を用いていることにより、高い金属と冷
却水との占積率比を得ることができ、かつ等方的な遮蔽
装置を安価に得ることができる。
スブロック10の表面に、電気的絶縁膜、あるいは高抵
抗膜として酸化クロム膜14を成膜していることによ
り、真空容器の多孔質ステンレスブロック10が真空容
器の内壁1と外壁2とを接続するポロイダルリブ3に接
触しても、換言すれば多孔質ステンレスブロック10を
ポロイダルリブ3に嵌め込んでも、真空容器のトロイダ
ル方向の一周抵抗が損なわれることがない。
却水の圧力損失が大きくなるが、本実施形態では、多孔
質ステンレスブロック10からなる遮蔽体にサブチャン
ネル11,12を設けて、このサブチャンネル11,1
2から多孔質ステンレスブロック10に冷却水を供給・
排出していることにより、冷却水の流路長を短くして、
冷却水の圧力損失を低減することができる。
に遮蔽を行なうことができるため、高信頼の遮蔽装置を
得ることができる。尚、本発明は上記実施形態に限定さ
れるものではなく、次のようにしても同様に実施できる
ものである。
スブロック10にサブチャンネル11,12を設け、か
つこのサブチャンネル11,12から、多孔質ステンレ
スブロック10の多数の孔13に、冷却水を供給・排出
する場合について説明したが、これに限らず、サブチャ
ンネルを設けずに、多孔質ステンレスブロック10の多
数の孔13に、冷却水を直接導入するようにしてもよ
い。
スブロック10の表面に、電気的絶縁膜、あるいは高抵
抗膜として、酸化クロム膜14を成膜する場合について
説明したが、これに限らず、電気的絶縁、あるいは高抵
抗を有するその他の被膜を成膜するようにしてもよい。
11,12を多孔質の管で構成する場合について説明し
たが、これに限られるものではない。 (d)上記実施形態では、多孔質ステンレスブロック1
0、サブチャンネル11,12を、静水圧成型で作る場
合について説明したが、これに限られるものではない。
置を、核融合装置における真空容器の内外壁1,2の間
に配設する場合について説明したが、これに限らず、核
融合装置におけるブランケット筐体の内部に配設するよ
うにしてもよい。
ックとして、ステンレスからなる多孔質金属ブロックを
用いる場合について説明したが、これに限らず、その他
の金属材料からなる多孔質金属ブロックを用いるように
してもよい。
求項2に対応する発明によれば、核融合装置における真
空容器の内外壁の間、あるいはブランケット筐体の内部
に配設され、核融合装置の超電導磁場コイルを放射線か
ら遮蔽する遮蔽装置において、素材である金属小物体を
固めて作られた多孔質の金属ブロックの多数の孔に冷却
水を導入するようにしたので、高い金属と冷却水との占
積率比を得ることができ、かつ等方的な遮蔽装置を安価
に得ることができるばかりでなく、組立・分解の作業が
単純でかつ容易な高信頼の遮蔽能力を有する核融合装置
の遮蔽装置が提供できる。
核融合装置における真空容器の内外壁の間、あるいはブ
ランケット筐体の内部に配設され、核融合装置の超電導
磁場コイルを放射線から遮蔽する遮蔽装置において、素
材である金属小物体を固めて作られた多孔質の金属ブロ
ックの表面に、電気的絶縁膜、あるいは高抵抗膜を成膜
するようにしたので、多孔質金属ブロックが真空容器の
内壁と外壁とを接続するポロイダルリブに接触しても、
真空容器のトロイダル方向の一周抵抗が損なわれること
がない核融合装置の遮蔽装置が提供できる。
発明では、核融合装置における真空容器の内外壁の間、
あるいはブランケット筐体の内部に配設され、核融合装
置の超電導磁場コイルを放射線から遮蔽する遮蔽装置に
おいて、素材である金属小物体を固めて作られた多孔質
の金属ブロックにサブチャンネルを設け、かつ当該サブ
チャンネルから多孔質金属ブロックの多数の孔に冷却水
を供給・排出するようにしたので、冷却水の流路長を短
くして、冷却水の圧力損失を低減することが可能な核融
合装置の遮蔽装置が提供できる。
態を示す断面図。
孔質ステンレスブロックの孔の断面を示す模式図。
ブチャンネルの壁面を示す模式図。
面図。
Claims (5)
- 【請求項1】 核融合装置における真空容器の内外壁の
間、あるいはブランケット筐体の内部に配設され、前記
核融合装置の超電導磁場コイルを放射線から遮蔽する遮
蔽装置において、 素材である金属小物体を固めて作られた多孔質の金属ブ
ロックの多数の孔に冷却水を導入して成ることを特徴と
する核融合装置の遮蔽装置。 - 【請求項2】 前記多孔質金属ブロックとしては、素材
である金属小物体の大きさを変えることによって空隙率
を調整した金属ブロックを用いるようにしたことを特徴
とする請求項1に記載の核融合装置の遮蔽装置。 - 【請求項3】 核融合装置における真空容器の内外壁の
間、あるいはブランケット筐体の内部に配設され、前記
核融合装置の超電導磁場コイルを放射線から遮蔽する遮
蔽装置において、 素材である金属小物体を固めて作られた多孔質の金属ブ
ロックの表面に、電気的絶縁膜、あるいは高抵抗膜を成
膜して成ることを特徴とする核融合装置の遮蔽装置。 - 【請求項4】 核融合装置における真空容器の内外壁の
間、あるいはブランケット筐体の内部に配設され、前記
核融合装置の超電導磁場コイルを放射線から遮蔽する遮
蔽装置において、 素材である金属小物体を固めて作られた多孔質の金属ブ
ロックにサブチャンネルを設け、かつ当該サブチャンネ
ルから前記多孔質金属ブロックの多数の孔に冷却水を供
給・排出して成ることを特徴とする核融合装置の遮蔽装
置。 - 【請求項5】 前記サブチャンネルとしては、多孔質の
管で構成するようにしたことを特徴とする請求項4に記
載の核融合装置の遮蔽装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12574996A JP3897313B2 (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 核融合装置の遮蔽装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12574996A JP3897313B2 (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 核融合装置の遮蔽装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09304565A true JPH09304565A (ja) | 1997-11-28 |
JP3897313B2 JP3897313B2 (ja) | 2007-03-22 |
Family
ID=14917863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12574996A Expired - Lifetime JP3897313B2 (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 核融合装置の遮蔽装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3897313B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108257681A (zh) * | 2016-12-29 | 2018-07-06 | 核工业西南物理研究院 | 一种固态产氚包层模块屏蔽块 |
CN117457240A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-01-26 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种磁约束聚变反应堆 |
-
1996
- 1996-05-21 JP JP12574996A patent/JP3897313B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108257681A (zh) * | 2016-12-29 | 2018-07-06 | 核工业西南物理研究院 | 一种固态产氚包层模块屏蔽块 |
CN108257681B (zh) * | 2016-12-29 | 2024-04-09 | 核工业西南物理研究院 | 一种固态产氚包层模块屏蔽块 |
CN117457240A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-01-26 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种磁约束聚变反应堆 |
CN117457240B (zh) * | 2023-12-25 | 2024-03-26 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种磁约束聚变反应堆 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3897313B2 (ja) | 2007-03-22 |
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