JPH01321396A - トリチウム増殖ブランケット - Google Patents
トリチウム増殖ブランケットInfo
- Publication number
- JPH01321396A JPH01321396A JP63154635A JP15463588A JPH01321396A JP H01321396 A JPH01321396 A JP H01321396A JP 63154635 A JP63154635 A JP 63154635A JP 15463588 A JP15463588 A JP 15463588A JP H01321396 A JPH01321396 A JP H01321396A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- tritium
- breeding
- blanket
- water solution
- 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
- Particle Accelerators (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】
［産業上の利用分野］
本発明は核融合炉においてプラズマを囲繞して配設され
た炉心構造物の内の、トリチウム増殖ブランケットに関
するものである。
た炉心構造物の内の、トリチウム増殖ブランケットに関
するものである。
［従来の技術］
第５〜６図はＩ ＮＴＯＲＧｒｏｕｐ、 Ｉ ｎｔｅ
ｒｎａ−ｔｉｏｎａｌ Ｔｏｋａｍａ’ｋ Ｒｅａ
ｃｔｏｒ Ｐｌｉａｓｅ Ｔｗｏ ＡＰａｒｔ １ 、
Ｉ ＡＥＡ（１９８３）に記載された従来技術の例で、
第７図は他の従来技術の例である。
ｒｎａ−ｔｉｏｎａｌ Ｔｏｋａｍａ’ｋ Ｒｅａ
ｃｔｏｒ Ｐｌｉａｓｅ Ｔｗｏ ＡＰａｒｔ １ 、
Ｉ ＡＥＡ（１９８３）に記載された従来技術の例で、
第７図は他の従来技術の例である。
第５図は液状増殖材を容器内に充填し、別の冷却材で冷
却を行なうトリチウム増殖ブランケットを備えた核融合
炉の部分系統図、第６図は上記ブランケットの部分断面
図、第７図はリチウム塩水溶液による自己冷却型トリチ
ウム増殖ブランケットを収設した核融合炉の部分系統図
である。第５〜７図において５１はリアクタ、５２はト
リチウム回収システム、５３はブランケット予熱器、５
４はリチウム鉛投入タンク、５５はポンプ、５６は冷却
水浄化システム、５７は熱交換器、５８は１次ループ加
圧装置、５９は２次ループ加圧装置、６０は冷却塔、６
１は加熱器、６２はポンプ、６３はポンプ、６４は第１
壁、６５は低温溶融金属充填部、６６は遮蔽体、６７は
増殖器冷却水入口、６８は増殖器冷却水出口、６９はプ
ラズマ、７０は水冷式支持板、７１は冷却管、７２はト
リチウム取扱領域、７３はトリチウム増殖ブランケット
、７４は冷却器、７５は主循環機、７６はダイバータ／
リミタ、７７は冷却器、７８は循環ポンプである。第５
〜６図に示す従来の技術においては、リアクタ５１にお
いてプラズマ６つから高熱負荷および中性子照射を受け
るブランケットはプラズマ６９側に面して第１壁６４を
形設し、ブランゲット容器内に低温溶融金属充填部６５
と冷却管７１とを形設する。低温溶融 金属充填部６５
には、リチウム鉛（Ｌ ｉ＋ｔ Ｐ ｂｓ：＋ ）を充
填してトリチウムの増殖を行なうとともに、冷却管７１
内には軽水を送入して増殖材の冷却を行なっていた。ま
た第７図に示すリチウム塩水溶液による自己冷却型トリ
チウム増殖ブランゲットにおいてはリチウム塩（例えば
Ｌ ｉ ＯＨ、Ｌ １ＮＯ１等）を溶解した水をトリチ
ウム増殖ブランゲット７３に送入、循環し、生産された
トリチウムをトリチウム回収システム５２によって回収
するとともに加熱され昇温したリチウム水溶液を冷却器
７４によって冷却したのち、主循環機７５によって再び
トリチウム増殖ブランケットに返戻してトリチウムの増
殖を行なっていた。
却を行なうトリチウム増殖ブランケットを備えた核融合
炉の部分系統図、第６図は上記ブランケットの部分断面
図、第７図はリチウム塩水溶液による自己冷却型トリチ
ウム増殖ブランケットを収設した核融合炉の部分系統図
である。第５〜７図において５１はリアクタ、５２はト
リチウム回収システム、５３はブランケット予熱器、５
４はリチウム鉛投入タンク、５５はポンプ、５６は冷却
水浄化システム、５７は熱交換器、５８は１次ループ加
圧装置、５９は２次ループ加圧装置、６０は冷却塔、６
１は加熱器、６２はポンプ、６３はポンプ、６４は第１
壁、６５は低温溶融金属充填部、６６は遮蔽体、６７は
増殖器冷却水入口、６８は増殖器冷却水出口、６９はプ
ラズマ、７０は水冷式支持板、７１は冷却管、７２はト
リチウム取扱領域、７３はトリチウム増殖ブランケット
、７４は冷却器、７５は主循環機、７６はダイバータ／
リミタ、７７は冷却器、７８は循環ポンプである。第５
〜６図に示す従来の技術においては、リアクタ５１にお
いてプラズマ６つから高熱負荷および中性子照射を受け
るブランケットはプラズマ６９側に面して第１壁６４を
形設し、ブランゲット容器内に低温溶融金属充填部６５
と冷却管７１とを形設する。低温溶融 金属充填部６５
には、リチウム鉛（Ｌ ｉ＋ｔ Ｐ ｂｓ：＋ ）を充
填してトリチウムの増殖を行なうとともに、冷却管７１
内には軽水を送入して増殖材の冷却を行なっていた。ま
た第７図に示すリチウム塩水溶液による自己冷却型トリ
チウム増殖ブランゲットにおいてはリチウム塩（例えば
Ｌ ｉ ＯＨ、Ｌ １ＮＯ１等）を溶解した水をトリチ
ウム増殖ブランゲット７３に送入、循環し、生産された
トリチウムをトリチウム回収システム５２によって回収
するとともに加熱され昇温したリチウム水溶液を冷却器
７４によって冷却したのち、主循環機７５によって再び
トリチウム増殖ブランケットに返戻してトリチウムの増
殖を行なっていた。
［発明が解決しようとする課題］
このように従来の技術においても、核融合炉においてプ
ラズマを囲繞して配設されたブランケット内でトリチウ
ムを増殖し、生成されたトリチウムを連続的に回収する
とともに増殖材を所定の温度範囲に維持し発生熱を除去
することが可能であった。しかしながらまず第５〜６図
に示したリチウム鉛を充填してトリチウムの増殖を行な
うとともに、別系統からの軽水によって増殖材の冷却を
行なう方法は増殖材としてのリチウム鉛（Ｌｉ＋７Ｐｌ
＋６．）の融点が約２３５℃と高いことによりブランケ
ット予熱器５３の系統が複雑になるほか、ブランゲット
の重量が増加する等設備費が上昇すると言う不都合を有
している。また第７図に示すリチウム塩水溶液による自
己冷却型のトリチウム増殖ブランケットによるシステム
においては、トリチウムインベントリの増大によって燃
料回収効率の低下と安全性の低下が生じること、トリチ
ウムを含む冷却材が広範囲なトリチウム取扱類Ｉ！！！
７２内を循環することによった漏洩対策として２重管方
式の採用が必要になる等冷却系統が複雑化することによ
るコストの上昇が生じること、トリチウム回収に際して
、大量の水を処理する必要があるためにトリチウム回収
系統が大型化し、そのコストが上昇すること、流動する
リチウム塩水溶液による構造材の応力腐食割れ等の腐食
問題が生じる可能性を有すること等の不具合を有してい
た。
ラズマを囲繞して配設されたブランケット内でトリチウ
ムを増殖し、生成されたトリチウムを連続的に回収する
とともに増殖材を所定の温度範囲に維持し発生熱を除去
することが可能であった。しかしながらまず第５〜６図
に示したリチウム鉛を充填してトリチウムの増殖を行な
うとともに、別系統からの軽水によって増殖材の冷却を
行なう方法は増殖材としてのリチウム鉛（Ｌｉ＋７Ｐｌ
＋６．）の融点が約２３５℃と高いことによりブランケ
ット予熱器５３の系統が複雑になるほか、ブランゲット
の重量が増加する等設備費が上昇すると言う不都合を有
している。また第７図に示すリチウム塩水溶液による自
己冷却型のトリチウム増殖ブランケットによるシステム
においては、トリチウムインベントリの増大によって燃
料回収効率の低下と安全性の低下が生じること、トリチ
ウムを含む冷却材が広範囲なトリチウム取扱類Ｉ！！！
７２内を循環することによった漏洩対策として２重管方
式の採用が必要になる等冷却系統が複雑化することによ
るコストの上昇が生じること、トリチウム回収に際して
、大量の水を処理する必要があるためにトリチウム回収
系統が大型化し、そのコストが上昇すること、流動する
リチウム塩水溶液による構造材の応力腐食割れ等の腐食
問題が生じる可能性を有すること等の不具合を有してい
た。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するための手段は、前記特許請求の範囲
に記載したトリチウム増殖ブランケットの構造である。
に記載したトリチウム増殖ブランケットの構造である。
すなわち、容器内にリチウム塩水溶液によるトリチウム
生産系と冷却材による独立の冷却系とを有することを特
徴とする核融合炉用のトリチウム増殖ブランケットであ
る。
生産系と冷却材による独立の冷却系とを有することを特
徴とする核融合炉用のトリチウム増殖ブランケットであ
る。
以下、本発明の作用等について実施例に基づいて説明す
る。
る。
［実施例Ｊ
第１〜４図は本発明に基づ〈実施例を示すもので、第１
図は核融合炉におけるプラズマを囲繞する第１壁あるい
はトリチウム生産を行なう増殖ブランケット等からなる
炉心構造物の斜視外観図および一部破断図である。第２
図は第１図におけるＡ部拡大図、第３図は第１図におけ
るＢ部拡大図、第４図は本発明に基づくトリチウム水溶
液によるトリチウム生産系と冷却材による独立の冷却系
とからなるトリチウム回収システムの系統図である。第
１〜４図において、１は内側ブランケット、２は外側ブ
ランケット、３は冷却チューブ、４は増殖域、５は第１
壁、６は冷却通路、１０はリアクタ、１１はトリチウム
取扱領域、１２はプラズマ、１３はトリチウム増殖ブラ
ンケット、１４は冷却器、１５は主循環機、１６はトリ
チウム回収システム、１７は冷却器、１８は循環ポンプ
、１９はダイバータ／リミタである。第１〜４図におい
てプラズマ１２を囲繞する内外ブランケットの内部を増
殖域４と、冷却チューブ３を配設した冷却域とに区分す
る。増殖域４内にはリチウム塩（ＬｉＯＨ、Ｌ ｉ Ｎ
Ｏｓ 、 Ｌ ＋ Ｓ ０４等）の水溶液を注入し、
通常はスタグナント状に充填しておき、トリチウム回収
時には必要な量だけ取り出してトリチウム回収システム
内に導入し回収を行なう。ブランケットの冷却は前記の
、増殖域４内に形設した冷却チューブ３内と第１壁５内
およびブランケットの外殻部あるいは遮蔽部内に形設さ
れた冷却通路６内に、冷却器１４および主循環機１５等
からなる独立した冷却系統から軽水あるいはヘリウムガ
ス等の冷却材を送入して容器の除熱、冷却を行なう。
図は核融合炉におけるプラズマを囲繞する第１壁あるい
はトリチウム生産を行なう増殖ブランケット等からなる
炉心構造物の斜視外観図および一部破断図である。第２
図は第１図におけるＡ部拡大図、第３図は第１図におけ
るＢ部拡大図、第４図は本発明に基づくトリチウム水溶
液によるトリチウム生産系と冷却材による独立の冷却系
とからなるトリチウム回収システムの系統図である。第
１〜４図において、１は内側ブランケット、２は外側ブ
ランケット、３は冷却チューブ、４は増殖域、５は第１
壁、６は冷却通路、１０はリアクタ、１１はトリチウム
取扱領域、１２はプラズマ、１３はトリチウム増殖ブラ
ンケット、１４は冷却器、１５は主循環機、１６はトリ
チウム回収システム、１７は冷却器、１８は循環ポンプ
、１９はダイバータ／リミタである。第１〜４図におい
てプラズマ１２を囲繞する内外ブランケットの内部を増
殖域４と、冷却チューブ３を配設した冷却域とに区分す
る。増殖域４内にはリチウム塩（ＬｉＯＨ、Ｌ ｉ Ｎ
Ｏｓ 、 Ｌ ＋ Ｓ ０４等）の水溶液を注入し、
通常はスタグナント状に充填しておき、トリチウム回収
時には必要な量だけ取り出してトリチウム回収システム
内に導入し回収を行なう。ブランケットの冷却は前記の
、増殖域４内に形設した冷却チューブ３内と第１壁５内
およびブランケットの外殻部あるいは遮蔽部内に形設さ
れた冷却通路６内に、冷却器１４および主循環機１５等
からなる独立した冷却系統から軽水あるいはヘリウムガ
ス等の冷却材を送入して容器の除熱、冷却を行なう。
［発明の効果］
本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。
下に記載されるような効果を奏する。
まず、増殖材にリチウム塩の水溶液を使用し、プランゲ
ット内の増殖材はスタグナント状とすることによりブラ
ンケットの構造は従来の増殖材循環型に較べて非常に単
純化され、ブランケット製作費を低減することが可能に
なる。増殖材にリチウム塩を使用することによって低い
コストのトリチウム生産が可能になるン増殖材と冷却材
とを別系統とし、増殖材は回収必要量のみトリチウム回
収システムに取り出し循環させることにより、トリチウ
ム回収系の容量が低減され、それに基づいて漏洩対策実
施部署の低減、増殖材循環系の設備費および運転費の低
減、構造材の応力腐食割れ等の腐食問題の発生箇所の低
減等が可能になる。また増殖材にリチウム塩水溶液を使
用することにより、従来のリチウム鉛使用時に較べて取
り扱いが容易になるほか、特に増殖材を容易に通常の軽
水と交換することが可能なことから、放射能（トリチウ
ム）を取り扱わない運転、例えば初期のプラズマ実験等
を行なうことが可能になるという効果を有する。
ット内の増殖材はスタグナント状とすることによりブラ
ンケットの構造は従来の増殖材循環型に較べて非常に単
純化され、ブランケット製作費を低減することが可能に
なる。増殖材にリチウム塩を使用することによって低い
コストのトリチウム生産が可能になるン増殖材と冷却材
とを別系統とし、増殖材は回収必要量のみトリチウム回
収システムに取り出し循環させることにより、トリチウ
ム回収系の容量が低減され、それに基づいて漏洩対策実
施部署の低減、増殖材循環系の設備費および運転費の低
減、構造材の応力腐食割れ等の腐食問題の発生箇所の低
減等が可能になる。また増殖材にリチウム塩水溶液を使
用することにより、従来のリチウム鉛使用時に較べて取
り扱いが容易になるほか、特に増殖材を容易に通常の軽
水と交換することが可能なことから、放射能（トリチウ
ム）を取り扱わない運転、例えば初期のプラズマ実験等
を行なうことが可能になるという効果を有する。
第１図は本発明に基づく炉心構造物の斜視外観図および
一部破断図、第２図は第１図におけるＡ部拡大図、第３
図は第１図におけるＢ部拡大図、第４図は本発明に基づ
くトリチウム増殖システムの系統図である。 第５〜７図は従来技術の例である。
一部破断図、第２図は第１図におけるＡ部拡大図、第３
図は第１図におけるＢ部拡大図、第４図は本発明に基づ
くトリチウム増殖システムの系統図である。 第５〜７図は従来技術の例である。
Claims (1)
- 容器内にリチウム、塩水溶液によるトリチウム生産系と
冷却材による独立の冷却系とを有することを特徴とする
核融合炉用のトリチウム増殖ブランケット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63154635A JPH01321396A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | トリチウム増殖ブランケット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63154635A JPH01321396A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | トリチウム増殖ブランケット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01321396A true JPH01321396A (ja) | 1989-12-27 |
Family
ID=15588512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63154635A Pending JPH01321396A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | トリチウム増殖ブランケット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01321396A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103500588A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-08 | 罗天勇 | 基于氘氧化锂重水溶液的氚增殖包层系统 |
-
1988
- 1988-06-24 JP JP63154635A patent/JPH01321396A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103500588A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-08 | 罗天勇 | 基于氘氧化锂重水溶液的氚增殖包层系统 |
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