JPS6264978A - 核融合装置 - Google Patents

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１ 本発明はベルジャ構造の改良を図り、それによって装置
の小型化を図らんとする核融合装置に関する。

［発明の技術的ｉ！＃景］ 以下第３図を参照して従来例を説明する。第３図は核融
合装置の概略構成を示す断面図であり図中符号１は真空
容器を示す。この真空容器１は支柱２の外周側にトーラ
ス状に配ｌされており、その内部にはプラズマ３が形成
されている。上記真空容器１内には、プラズマ３を囲む
ようにブランケット４が真空容器１と一体に設置されて
いる。

このブランケット４はその内部にトリチウム増殖材とし
てのリチウムを収容しており、またこのリチウムを冷却
する冷却材配管３１．３２を有している。なお冷却材配
管３１は流入側であり、冷却材配管３２は流出側である
。またこれら冷却材配管３１および３２には、冷却材配
管の熱膨張を吸収するべＯ−ズ接手３３が介挿されてい
る。そして上記ブランケット４は上記プラズマ３から放
射される高エネルギの中性子とリチウムとを反応させて
トリチウムを生成し、その際発生する熱エネルギを前記
冷却材配管３１．３２を流通する冷却材を介して外部に
取り出す。上記真空容器１の外周側には、遮蔽体５が設
置されており、この遮蔽体５により放射線の外部への漏
洩を禁止している。

また上記遮蔽体５は、炉を停止させた後一定期間経過し
た後に作業員が接近することができるように十分な厚さ
を有している。

上記真空容器１の外周側にはトロイダルコイル６がトロ
イダル方向に設置され、また真空容器１の外周側にはポ
ロイダルコイル７がボロイダル方向に設置されており、
これらトロイダルコイル６およびポロイダルコイル７に
より磁界発生コイルを構成している。また真空容器１の
下方位置には磁気リミッタコイル８が設置されている。

このリミッタコイル８の磁力線によりプラズマ３の形状
を制限する。前記支柱２の外周側には変流器コイル９が
Ｖ！装されており′、この変流器コイル９およびＳ）ｋ
トロイダルコイル６およびポロイダルコイル７からなる
磁界発生コイルとにより変流器を構成し、上記磁界発生
コイルに高電流を流し、その際真空容器１内のプラズマ
３は磁界によって発生する電流によりジュール加熱され
高温になる。

なお上記真空容器１および各コイルは架台１゜上に載置
されている。また図中符号２１は排気管を示しこの排気
管２１は図示しない真空排気ｉｉｍに接続されており、
この真空排気装置により真空容器１内を高真空に維持す
る。また図中符＠２２は開閉自在に構成されたアクセス
ドアを示し、上記各炉内構造物を分解修理する場合には
このアクセスドア２２を介して行なわれる。そして図中
符＠３４は！！屋の床を示し符号３５は支持部材を示す
。

上記真空容器１．遮蔽体５トロイダルコイル６およびポ
ロイダルコイル７等は全てベルジャ２３内に収容されて
いる。このベルジャ２３内も真空になっており、ベルジ
ャ２３は空気圧に耐えられる構成となっている。

［背景技術の問題点］ 上記構成によると、核反応により発生する中性子を遮蔽
するために真空容２！１の外周側に遮蔽体５を設置して
おり、上述したようにこの遮蔽体５の はそ１蔽機能を発揮するために十分な厚さを有している
。その為トロイダルコイル６の寸法が大きくなってしま
うことはもちろんのこと、装置全体が大きくなってしま
うという問題があり、これはコストの低減という観点か
らも好ましいことではなかった。

［発明の目的］ 本発明は以上の点に基づいてなされたものでその目的と
するところは、トロイダルコイルの小型化はもちろんの
こと装置全体の小型化を図ることが可能な核融合装置を
提供することにある。

［発明の概要］ すなわち本発明による核融合装置は、ブランケットを介
して内部にプラズマを形成する真空容器と、この真空容
器の外周側に設置された遮蔽体と、この遮蔽体の外周側
にトロイダル方向に設置されたトロイダルコイルと、上
記遮蔽体の外周側にボロイタル方向に設置されたポロイ
ダルコイルと、これら真空容器、ブランケット、遮蔽体
、トロイダルコイルおよびポロイダルコイルを内包する
ように設置されたベルジャとを備えた核融合装置におい
て、上記ベルジャは二重壁構造をなし該二重壁間に冷却
材を流通させるようにしたことを特徴とするものである
。

［発明の実施例］ 以下第１図および第２図を参照して本発明の一実施例を
説明する。第１図は核融合装置の概略構成を示す断面図
であり、図中符号１０１は真空容器を示す。この真空容
器１０１は支柱１０２の外周側にトーラス状に配置され
ており、その内部にはプラズマ１０３が形成されている
。上記真空容器１０１内には、プラズマ１０３を囲むよ
うにブランケット１０４が真空容器１０１と一体に設置
されている。このブランケット１０４はその内部にトリ
チウム増殖材としてのリチウムを収容しており、またこ
のリチウムを冷却するための冷部材配管１３１，１３２
を有している。なお冷却材配管１３１は流入側であり、
冷却材配管１３２は流出側である。またこれら冷却材配
管１３１および１３２には冷却材配管の熱膨張を吸収す
るためのベローズ接手１３３が介挿されている。そして
上記ブランケット１０４は上記プラズマ１０３がら放射
される高エネルギの中性子とリチウムとを反応させてト
リチウムを生成し、その際発生する熱エネルギを前記冷
却材配管１３１．１３２を流通する冷部材を介して外部
に取り出す。上記真空容器１０１の外周側には、遮蔽体
１０５が設置されており、この遮蔽体１０５は従来の遮
蔽体に比べてその厚みが薄くなっている。これは後述す
るベルジャに中性子遮蔽機能を発揮させ、遮蔽体１０６
の中性子遮蔽機能を大幅に軽減させたことに起因する。

上記真空容器１０１の外周側にはトロイダルコイル１０
６がトロイダル方向に設置され、また真空容器１０１の
外周側にはポロイダルコイル１０７がボロイダル方向に
設置゛されており、これらトロイダルコイル１０６およ
びポロイダルコイル１０７により磁界発生コイルを構成
している。また真空容器１０１の下方位置には磁気リミ
ッタコイル１０８が設置されている。このリミッタコイ
ル１０８の磁力線でプラズマ１０３の形状を制限する。

前記支柱１０２の外周側には変流器コイル１０９が嵌装
されており、この変流器コイル１ｏ９゜および前記トロ
イダルコイル１０６およびポロイダルコイル１０７から
なる磁界発生コイルとにより変流器を構成し、上記磁界
発生コイルに高Ｍ流を流し、その際真空容器１０１内の
プラズマ１゜３は磁界によって発生する電流によりジュ
ール加熱され高温になる。

なお上記真空容器１０１および各コイルは架台１１０上
に載置されている。また図中符号１２１は排気管を示し
この排気管１２１は図示しない真空排気装置に接続され
ており、この真空排気装置により真空容器１０１内を高
真空に維持する。また図中符号１３４は建屋の床を示し
、符号１３５は支持部材を示す。

上記各機器は、ベルジャ１２３内に収容されている。以
下このベルジャ１２３の構成について説明する。ベルジ
レ１２３は外周壁１２４およびこの外周壁１２４の内側
に間隔を有して設置された内周壁１２５からなる二重壁
構造をなしている。

これら外周壁１２４および内周壁１２５との間には複数
のり７１２６が設置されている。また上記外周壁１２４
および内周壁１２５との間には、冷却水１２７が循環し
ている。この冷却水１２７の流通により上記外周壁１２
４および内周壁１２５には水圧が作用するが、本実浦例
の場合上述したようにリブ１２６を設置しているので健
全性を喪失することはない。このようにベルジャ１２３
を二重壁構造とし、その間に冷却水１２７を流通させる
ことにより、従来遮蔽体１０６により行なっていた中性
子遮蔽をこのベルジャ１２３の冷却水１２７により行な
うものであり、これによって遮蔽体１０６の中性子遮蔽
１１能を軽減させてその厚さを薄くぜんとするものであ
る。

また上記ベルジャ１２３は第２図にも示すように、その
上部１２３ＡがＩＦ！！閉自在な構成となっており、例
えば上部に設置されているトロイダルコイル１０６を交
換するような場合には、このベルジャ上部１２３Ａを開
放し、冷却水１２７を除去した後行なう。またベルジャ
１２３の側部にはアクセスドア１２８が設けられており
、例えばブランケット１０４を定期交換すような場合に
は冷却水１２７を除去した後上記アクセスドア１２８を
開放して行なう。

上記構成によるとベルジャ１２３を二重壁構成とし、そ
の間に冷Ｗ系水１２７を流通させるようにし、これによ
って中性子遮蔽を行なうようにしているので遮蔽体１０
Ｃ）性子遮蔽機能を大幅に軽減させることができ、遮蔽
体１０６としてはトロイダルコイル１０６等のコイルを
保護するのに十分な厚さで足り、従来に比べて大幅に薄
い構造とすることができる。その結果遮蔽体１０６は軽
量、小形化され、それに伴なってトロイダルコイル１０
６およびポロイダルコイル１０７の小形化を図ることが
可能となり、ひいては装置全体の小型化を図ることが可
能となる。また上記ポロイダルコイル１０７の小型化に
伴ないポロイダルコイル１０７の電源容量を小さくする
ことができる等コストの低減を図る上で極めて効果的で
ある。また遮蔽体として冷却水１２７を使用しているの
で、放射性廃棄物の量が減少し、また冷却水１２７は循
環しているのでベルジャ１２３の核発熱を効果的に抑制
することができる。そして本実施例のベルジｖ１２３は
その上部１２３Ａが１ｌｆｌ閉自在な構成となっている
ので、例えばトロイダルコイル１０６およびポロイダル
コイル１０７の交換等大規模な分解修理を行なう場合に
は、まず冷却水１０７を除去してその重ａを軽減させて
からベルジャ上部１Ａを開放すればよく、作業も容易で
ある。

さらに外周壁１２４と内周壁１２５との間にリブ１２６
を設置しているので、水圧に対してもその健全性を喪失
することはない。

【発明の効果〕

以上詳述したように本発明による核融含装詔は、ブラン
ケットを介して内部にプラズマを形成する真空容器と、
この真空容器の外周側に設置された遮蔽体と、この遮蔽
体の外周側にトロイダル方向に設置されたトロイダルコ
イルと、上記遮蔽体の外周側にボロイタル方向に設置さ
れたポロイダルコイルと、これら真空容器、ブランケッ
ト、遮蔽体、トロイダルコイルおよびポロイダルコイル
を内包するように設置されたベルジャとを備えた核融合
装置において、上記ベルジャは二重壁構造をなし該二重
壁間に冷却材を流通させるようにしたことを特徴とする
ものである。

したがって遮蔽体の軽聞、小型化それによるトロイダル
コイルおよびポロイダルコイルの小型化ひいては装置全
体の小型化を図ることができ、コストの低減を図る上で
極めて効果的であるとともに、遮蔽体として水を使用し
ているので放射性廃棄物層の低減を図り、またこの水は
循環しているのでベルジャ自身の核発熱を効果的に抑制
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す図で、第
１図は核融合装置の断面図、第２図は分解修理時の作用
を示す核融合ＷＬ置の断面図、第３図は従来の核融合装
置の断面図である。 １０１・・・真空容器、１０３・・・プラズマ、１０４
・・・ブランケット、１０５・・・遮蔽体、１０６・・
・トロイダルコイル、１０７・・・ポロイダルコイル、
１２３・・・ベルジャ、１２４・・・外周壁、１２５・
・・内周壁、１２７・・・冷部水。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブランケットを介して内部にプラズマを形成する
   真空容器と、この真空容器の外周側に設置された遮蔽体
   と、この遮蔽体の外周側にトロイダル方向に設置された
   トロイダルコイルと、上記遮蔽体の外周側にポロイタル
   方向に設置されたポロイダルコイルと、これら真空容器
   、ブランケット、遮蔽体、トロイダルコイルおよびポロ
   イダルコイルを内包するように設置されたベルジャとを
   備えた核融合装置において、上記ベルジャは二重壁構造
   をなし該二重壁間に冷却水を流通させるようにしたこと
   を特徴とする核融合装置。
2. （２）上記ベルジャは外周壁とこの外周壁の内側に間隔
   を有して設置された内周壁と、これら外周壁および内周
   壁との間に設置された複数のリブとから構成されている
   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. （３）上記ベルジャはその上部が開閉自在になつている
   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。