Liquid Li/V alloy blanket - 液体Li/V合金ブランケット

Page 1 : 核融合炉の液体ブランケット

Page 2 : 液体Li/V合金ブランケットと
三面複層コーティング流路

Page 3 : 三面複層コーティング流路に関する数値解析および基礎実験
Page 4 : 三面複層コーティング流路の製作と実証実験

液体Li/V合金ブランケット

液体Liは熱伝導率が高く、高効率な熱輸送が実現できる燃料増殖材です。 また、ブランケット空間に占めるLiの存在比が高いため、Beなどの中性子増倍材を用いなくても、 燃料であるトリチウムの生産を十分に行うことができます。 液体Liを燃料増殖に用いる場合、流路壁の腐食を防止するため、流路はV合金（バナジウム合金） で作ります。また、MHD圧力損失を防止するため、流路内壁には絶縁材のコーティングを施す 必要があります。この絶縁材コーティングにクラックが入ってしまうとMHD圧力損失を防止する ことができないため、高強度の絶縁材コーティングの研究が多くの研究者によってなされています。

三面複層コーティング流路

当研究室では、液体Li/V合金ブランケットの絶縁コーティング流路として 三面複層コーティング流路を提案しています。

三面複層コーティング流路は、以下の複層コーティング流路と三面コーティング流路の 利点を兼ね備えた流路です。

複層コーティング

- 絶縁層：MHD圧力損失の原因となる電流を抑制する
- 金属薄膜層：絶縁材で発生したクラックへの液体Liの侵入の防止する

三面コーティング

- プラズマ対向面に絶縁材を配置しないことで、除熱性能を向上させる
- 四面コーティングよりも製作が容易になる

当研究室では、三面複層コーティング流路でのMHD圧力損失低減効果を数値計算と実験によって検証し、 液体Li/V合金ブランケットの設計を行うことを目的に研究を行っております。