JPS5963587A - 核融合装置 - Google Patents
核融合装置Info
- Publication number
- JPS5963587A JPS5963587A JP57173188A JP17318882A JPS5963587A JP S5963587 A JPS5963587 A JP S5963587A JP 57173188 A JP57173188 A JP 57173188A JP 17318882 A JP17318882 A JP 17318882A JP S5963587 A JPS5963587 A JP S5963587A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vacuum container
- fusion device
- nuclear fusion
- support frame
- low activation
- 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
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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
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Making Paper Articles (AREA)
- Water Treatment By Sorption (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は核融合装置に係り、特に核融合反応によって生
じる放射線の影響を受は易い真空容器、若しくはコイル
支持枠の構成を改良した核融合装置に関する。
じる放射線の影響を受は易い真空容器、若しくはコイル
支持枠の構成を改良した核融合装置に関する。
一般に核＋δ虫合装置、特にトーラス型核融合装置は、
内部にプラズマ１を閉じ込めるほぼ円環状の真空容器２
と、該真空容器２内のプラズマ１を閉じ込め保持するた
めのトロイダル磁場を発生させるために、前記真空容器
２を取シ囲み、トーラス方向に所定間隔をもって複数個
配置されるトロイダル磁場コイル３と、前記プラズマ１
のジュール加熱を行うと共に、プラズマｌの位置制御す
るためのボロイダル磁場を発生させるため前記真空容器
に沿って複数配置されるボロイダル磁場コイル４と、こ
れらトロイダル磁場コイル３、及びボローｆダル磁場コ
イル４等を支持する架台５とから概略構成される。尚、
特に図示しなかったが、前記トロイダル磁場コイル３、
及びポロイダル磁場コイル４はコイル導体を巻回して構
成され、これを支持枠で覆つ−Ｃ一体化している。
内部にプラズマ１を閉じ込めるほぼ円環状の真空容器２
と、該真空容器２内のプラズマ１を閉じ込め保持するた
めのトロイダル磁場を発生させるために、前記真空容器
２を取シ囲み、トーラス方向に所定間隔をもって複数個
配置されるトロイダル磁場コイル３と、前記プラズマ１
のジュール加熱を行うと共に、プラズマｌの位置制御す
るためのボロイダル磁場を発生させるため前記真空容器
に沿って複数配置されるボロイダル磁場コイル４と、こ
れらトロイダル磁場コイル３、及びボローｆダル磁場コ
イル４等を支持する架台５とから概略構成される。尚、
特に図示しなかったが、前記トロイダル磁場コイル３、
及びポロイダル磁場コイル４はコイル導体を巻回して構
成され、これを支持枠で覆つ−Ｃ一体化している。
ところで、通常、核融合装置の真空容器２、あるいはト
ロイダル、及びポロイダル磁場コイル３゜４の支持枠は
、ＳＵＳ材ヤイヤインコネル材いている。しかし、ＳＵ
Ｓ材インコネル材は放射化特性が高く、核融合装置にお
ける真空容器２内部のプラズマ１は、核融合反応（Ｄ−
Ｔ反応）によって生じた放射線、例えば１４ＭｅＶの高
速中性子を放出するため、この放射線の影響を受は易い
真空容器２は放射化特性の高い８Ｕ８材＝？インコネル
材を用いることは不可能である。
ロイダル、及びポロイダル磁場コイル３゜４の支持枠は
、ＳＵＳ材ヤイヤインコネル材いている。しかし、ＳＵ
Ｓ材インコネル材は放射化特性が高く、核融合装置にお
ける真空容器２内部のプラズマ１は、核融合反応（Ｄ−
Ｔ反応）によって生じた放射線、例えば１４ＭｅＶの高
速中性子を放出するため、この放射線の影響を受は易い
真空容器２は放射化特性の高い８Ｕ８材＝？インコネル
材を用いることは不可能である。
そこで、放射化特性の低い、例えばアルミニウム合金を
１（用することが検討されている。
１（用することが検討されている。
しかしながら、アルミニウム合金の心気伝導率、即ち電
気抵抗は、表に示すように池の材料（インコネル６５．
５ＵＳ３０４Ｌ、及び高マンガン鋼）に比べて１０１き
以上も高く、プラズマの異常消滅などにより、速い磁場
変化を生じることが耕けられない核融合装置では、真空
容器にアルミニウム合金を使用すると、これに大きな渦
電流が生じ、これによる強大なローレンツ力が発生ずる
。ところが、アルミニウム合金はその強度が表に示すよ
うに、他の材料より１．５〜２倍低いため、小づいロー
レンツ力であってもこれに耐え得ることができず、真空
容器が破壊する恐れがおる。
気抵抗は、表に示すように池の材料（インコネル６５．
５ＵＳ３０４Ｌ、及び高マンガン鋼）に比べて１０１き
以上も高く、プラズマの異常消滅などにより、速い磁場
変化を生じることが耕けられない核融合装置では、真空
容器にアルミニウム合金を使用すると、これに大きな渦
電流が生じ、これによる強大なローレンツ力が発生ずる
。ところが、アルミニウム合金はその強度が表に示すよ
うに、他の材料より１．５〜２倍低いため、小づいロー
レンツ力であってもこれに耐え得ることができず、真空
容器が破壊する恐れがおる。
従って、核融合反応が生じる核融合装置では、これを防
止する構造材が見当たらず、核融合装置の開発に重大な
問題となっていた。
止する構造材が見当たらず、核融合装置の開発に重大な
問題となっていた。
本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その目的とす
るところは、低放射化特性を有する構造材を用いたもの
であっても、電磁力が生じにくく、かつ、高強度な構造
拐でできた核融合装置を提供するにある。
るところは、低放射化特性を有する構造材を用いたもの
であっても、電磁力が生じにくく、かつ、高強度な構造
拐でできた核融合装置を提供するにある。
本発明は内部にプラズマを封入する真空容器と該真空容
器内にプラズマを発生させ、かつ、閉じ込めるために真
空容器の周囲に配置されるコイルを覆う支持枠との少な
くともいずれか一方を、低放射化ノ時性を有する第１の
部材が表面ｊｌｌｊｌとなるようこの第１の部材と、低
放射化特性を有すると共に前記第１の部材より電気抵抗
が大きい弔２の部側とで構成することにより、所期の目
的を達成するように成したものである。
器内にプラズマを発生させ、かつ、閉じ込めるために真
空容器の周囲に配置されるコイルを覆う支持枠との少な
くともいずれか一方を、低放射化ノ時性を有する第１の
部材が表面ｊｌｌｊｌとなるようこの第１の部材と、低
放射化特性を有すると共に前記第１の部材より電気抵抗
が大きい弔２の部側とで構成することにより、所期の目
的を達成するように成したものである。
以下、図面の実施例に基づいて不発明の詳細な説明する
。
。
第２図に不発明の一実施例を示すが、該図は真空容器の
一部分である、 該図の如く、本実施例での真空容器１０は、低放射化特
性を有する第１の部材である薄い゛アルミニウム合金板
１１で、低放射化特性を有すると共にアルミニウム合金
板１１より血気抵抗が大きい第２の部材である酸化マグ
ネシウム（ＭｇＯ）１２を覆つ−Ｃ形成したものを複数
個組合せて（ｌり成される。即ち、第３図（ａ）に示す
如く、薄い゛アルミニウム合金板１１でできた断面長方
形の容器内にＭｇ０１２の粉末を稠密に莞填して板状に
形成した構プ青材を矢印の様に適当量腕曲させて第３図
（ｂ）の如く構成し、これらを４枚接合して第２図のボ
ロ・ｆダル断面が円形で内部が中空状を成したほぼ円項
伏の真空容器１０が構成される。内、腕曲した板状の＋
ｉ・ｉ造利の接合は、その長手方向端部を溶接すること
により行い、真空容器１０内部の真空リークがないよう
にしである。
一部分である、 該図の如く、本実施例での真空容器１０は、低放射化特
性を有する第１の部材である薄い゛アルミニウム合金板
１１で、低放射化特性を有すると共にアルミニウム合金
板１１より血気抵抗が大きい第２の部材である酸化マグ
ネシウム（ＭｇＯ）１２を覆つ−Ｃ形成したものを複数
個組合せて（ｌり成される。即ち、第３図（ａ）に示す
如く、薄い゛アルミニウム合金板１１でできた断面長方
形の容器内にＭｇ０１２の粉末を稠密に莞填して板状に
形成した構プ青材を矢印の様に適当量腕曲させて第３図
（ｂ）の如く構成し、これらを４枚接合して第２図のボ
ロ・ｆダル断面が円形で内部が中空状を成したほぼ円項
伏の真空容器１０が構成される。内、腕曲した板状の＋
ｉ・ｉ造利の接合は、その長手方向端部を溶接すること
により行い、真空容器１０内部の真空リークがないよう
にしである。
このような本実２ｉｕ Ｗｌｌの！５−空芥器ＩＯの構
成とすることにより、表面のアルミニウム合金板１１と
内部のＭｇ０１２は低放射化特性を有するため、核融合
反応により生じた中性子による夕゛メージは極めて小さ
い。また、プラズマ１の異状消滅により、磁鳴が急激に
変化した揚ばにに１、渦電流は稠密なＭｇ０１２部には
生じることはなく、表面の′アルミニウム合金板１１の
みに生じるうじかし、このアルミニウム合金板１１は、
板厚が故＋＋１ｍ程度と非常に薄い／ζめ、ここに生じ
る渦ｙｉ流は従来のものに比べると非常に小さく、これ
によるＮイ、磁力は小さい。しかも、本実施例の（構成
では、アルミニウム合金板１１だけでなく、１周密なＭ
ｇ０１２部も強度部材としての役割を果すため、生じる
電磁力には十分耐え得ることができる。よって、真空容
器１０の破損を防止することができるのである。
成とすることにより、表面のアルミニウム合金板１１と
内部のＭｇ０１２は低放射化特性を有するため、核融合
反応により生じた中性子による夕゛メージは極めて小さ
い。また、プラズマ１の異状消滅により、磁鳴が急激に
変化した揚ばにに１、渦電流は稠密なＭｇ０１２部には
生じることはなく、表面の′アルミニウム合金板１１の
みに生じるうじかし、このアルミニウム合金板１１は、
板厚が故＋＋１ｍ程度と非常に薄い／ζめ、ここに生じ
る渦ｙｉ流は従来のものに比べると非常に小さく、これ
によるＮイ、磁力は小さい。しかも、本実施例の（構成
では、アルミニウム合金板１１だけでなく、１周密なＭ
ｇ０１２部も強度部材としての役割を果すため、生じる
電磁力には十分耐え得ることができる。よって、真空容
器１０の破損を防止することができるのである。
第４図に本発明の第２の実施例を示し、ポロイダル断面
が略り形彫状を成す真空容器の例である。
が略り形彫状を成す真空容器の例である。
該図の如く、本実施例での真空容器２０は、低放射化特
性を有する第１の部材である銅合金ケース２１の二重層
の間隙に、低放射化特性を有すると共に銅合金ケース１
２１よυ大きい第２の部材である酸化アルミニウム（Ａ
／、０．）の粉末２２を稠密に充填し、更に、第５図に
詳細を示すようにＡ ｔ、 ０．中に補強材として電気
絶縁材であるファイバグラス２３を介在したものを複数
個組合せて略り形に構成される。尚これらの接合も上述
と同様に溶接で行なわれている。
性を有する第１の部材である銅合金ケース２１の二重層
の間隙に、低放射化特性を有すると共に銅合金ケース１
２１よυ大きい第２の部材である酸化アルミニウム（Ａ
／、０．）の粉末２２を稠密に充填し、更に、第５図に
詳細を示すようにＡ ｔ、 ０．中に補強材として電気
絶縁材であるファイバグラス２３を介在したものを複数
個組合せて略り形に構成される。尚これらの接合も上述
と同様に溶接で行なわれている。
このような本実施例の構成とすることにより、銅合金ケ
ース２１は低放射化特性を有し、Ａｔ、Ｏｌｌの粉末２
２は低放射化特性を有すると共に銅合金ケース２１より
電気抵抗が大きいことより、上述の実施例と同様な効果
を得ることがＣきることは勿論、２重層になっているこ
と、及びファ・イバグラス２３を用いていることより機
械的強度が大きく向上し７ている。
ース２１は低放射化特性を有し、Ａｔ、Ｏｌｌの粉末２
２は低放射化特性を有すると共に銅合金ケース２１より
電気抵抗が大きいことより、上述の実施例と同様な効果
を得ることがＣきることは勿論、２重層になっているこ
と、及びファ・イバグラス２３を用いていることより機
械的強度が大きく向上し７ている。
第６図に本発明の他の実／ｉｍ ９１Ｊを示す、該図の
実施例ｖ−ｔボロイダル磁場コイル４の例である。
実施例ｖ−ｔボロイダル磁場コイル４の例である。
ボロイダル磁場コイル４はコイル導体４ａを複数巻回し
、その周囲を支持枠４ｂで覆つ−Ｃ＋ｉ＃成されるが、
本実ｆ、’ｆｌｊ例では支持枠４ｂを、低放射化特性を
有する第１の部祠であるアルミニウム製の多穴容器４ｂ
、に、低放射化特性を有すると共に多穴容器４ｂ、より
電気抵抗が大きい第２の部材であるセラミック部材４ｂ
、を封入して構成している。
、その周囲を支持枠４ｂで覆つ−Ｃ＋ｉ＃成されるが、
本実ｆ、’ｆｌｊ例では支持枠４ｂを、低放射化特性を
有する第１の部祠であるアルミニウム製の多穴容器４ｂ
、に、低放射化特性を有すると共に多穴容器４ｂ、より
電気抵抗が大きい第２の部材であるセラミック部材４ｂ
、を封入して構成している。
このように支持、伜４ｂを構成することによっても、上
述の真空容器の例と同僚な効果を得ることができる、 尚、上述した実施例は真空容器、及び支持枠単体につい
ての例であるが、両者を組合せてもよいことは勿論、ト
ロイダル磁場コイルの支持枠を上述と同様な構成として
もよいことは言うまでもない。
述の真空容器の例と同僚な効果を得ることができる、 尚、上述した実施例は真空容器、及び支持枠単体につい
ての例であるが、両者を組合せてもよいことは勿論、ト
ロイダル磁場コイルの支持枠を上述と同様な構成として
もよいことは言うまでもない。
以上説明した本発明の核融合装置によれば、内部にプラ
ズマを封入する真空容器と該真空容器内にプラズマを発
生させ、かつ、閉じ込めるために真空容器の周囲に配置
されるコイルを覆う支持枠との少なくともいずれか一方
を、低放射化特性を有する２１５１の部材が表面側とな
るようこの第１の部材と、低放射化特性を有すると共に
前記第１の部材より電気抵抗が大きい第２の部利とでｉ
’ｉ’ｌ成したものでちるから、核融合反応により生じ
た中性子によるダメージは低放射化特性を有する＋１ｑ
造材でちるため非常に小さく、また、磁場が急激に変化
した場合に生ずる渦電流は第２の部材には生じることな
く、第１の部材に生ずるのみであるが、この部分に生じ
る電磁力は全体的には小さいものとｌる。更に第１、及
び第２の組合せの僧造材とすることにより、機械的強度
も犬となり、此種核融合装置に採用する場合には非常に
有効であるう
ズマを封入する真空容器と該真空容器内にプラズマを発
生させ、かつ、閉じ込めるために真空容器の周囲に配置
されるコイルを覆う支持枠との少なくともいずれか一方
を、低放射化特性を有する２１５１の部材が表面側とな
るようこの第１の部材と、低放射化特性を有すると共に
前記第１の部材より電気抵抗が大きい第２の部利とでｉ
’ｉ’ｌ成したものでちるから、核融合反応により生じ
た中性子によるダメージは低放射化特性を有する＋１ｑ
造材でちるため非常に小さく、また、磁場が急激に変化
した場合に生ずる渦電流は第２の部材には生じることな
く、第１の部材に生ずるのみであるが、この部分に生じ
る電磁力は全体的には小さいものとｌる。更に第１、及
び第２の組合せの僧造材とすることにより、機械的強度
も犬となり、此種核融合装置に採用する場合には非常に
有効であるう
第１図は核融合装置の概略を示す断面図、第２図は本発
明の一実施例を示す断面円形真空容器の一部斜視図、第
３図（ａ）（ｂ）は第２図に採用される構造材の斜視図
、第４図は本発明の第２の実施例を示す断面り形真空容
器の一部斜視図、第５図はそれに採用される構造材の断
面図、第６図は本発明の第３の実施例を示すボロイダル
磁場コイルの断面図である。 ｌ・・・プラズマ、２，１０．２０・・・真空容器、３
・・・トロイダル磁場コイル、４・・・ボロイダル磁場
コイル、４ａ・・・コイル導体、４ｂ・・・支持枠、４
ｂ１・・・多穴容器、４ｂ、・・・セラミック部材、１
１・・・アルミニウム合金板、１２・・・ＭｇＯ１２１
・・・銅合金ケース、２２・・・Ａ／＝、０３の粉末、
２３・・・ファイバグラス。 穿４図 席Ｓ図 第６図
明の一実施例を示す断面円形真空容器の一部斜視図、第
３図（ａ）（ｂ）は第２図に採用される構造材の斜視図
、第４図は本発明の第２の実施例を示す断面り形真空容
器の一部斜視図、第５図はそれに採用される構造材の断
面図、第６図は本発明の第３の実施例を示すボロイダル
磁場コイルの断面図である。 ｌ・・・プラズマ、２，１０．２０・・・真空容器、３
・・・トロイダル磁場コイル、４・・・ボロイダル磁場
コイル、４ａ・・・コイル導体、４ｂ・・・支持枠、４
ｂ１・・・多穴容器、４ｂ、・・・セラミック部材、１
１・・・アルミニウム合金板、１２・・・ＭｇＯ１２１
・・・銅合金ケース、２２・・・Ａ／＝、０３の粉末、
２３・・・ファイバグラス。 穿４図 席Ｓ図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、 内部にプラズマを封入する真空容器と、該真空容
器内のプラズマを発生させ、かつ、閉じ込めるために真
空容器の周囲に配置され支持枠で覆われて成るコイルと
を備えた核融合装置゛°において、少なくとも前記真空
容器と支持枠のいずれか一方は、低放射化特性を有する
第１の部材が表面側となるよう該第１の部材と、低放射
化特性を有すると共に前記第１の部材より電気抵抗が大
きい第２の部材とで構成されることを特徴とする核融合
装置。 ２、少なくとも前記真空容器と支持枠のいずれか一方は
、前記第１の部材と第２の部材とを組合せたものを複数
個接合して構成されることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の核融合装置。 ３、少なくとも前記真空容器と支持枠のいずれか一方は
、前記第１の部材と第２の部材とを組合せたものを複数
層重ね合せて構成されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項、又は第２項記載の核融合装置。 ４、前記第２の部材は、その途中に補強材が介在されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、
又は第３項記載の核融合装置。 ５、 前記補強材はファイバグラスで構成されることを
特徴とする特許請求の範囲第４項記載の検融合装置。
□
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57173188A JPS5963587A (ja) | 1982-10-04 | 1982-10-04 | 核融合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57173188A JPS5963587A (ja) | 1982-10-04 | 1982-10-04 | 核融合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5963587A true JPS5963587A (ja) | 1984-04-11 |
Family
ID=15955719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57173188A Pending JPS5963587A (ja) | 1982-10-04 | 1982-10-04 | 核融合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5963587A (ja) |
-
1982
- 1982-10-04 JP JP57173188A patent/JPS5963587A/ja active Pending
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