炉工学
このセクションでは、核融合炉を構成する主要機器とその工学的課題を解説します。
主要構成要素
Section titled “主要構成要素”核融合炉は以下の主要機器で構成されます。
- ブランケット：燃料であるトリチウムの増殖と、核融合反応で発生する熱エネルギーの回収を担う
- ダイバータ：プラズマ中の不純物やヘリウム灰を排出し、プラズマ純度を維持する
- 真空容器：プラズマを閉じ込める超高真空環境を提供し、放射線遮蔽の第一障壁となる
- 超伝導コイル：プラズマを磁場で閉じ込めるための強力な磁場を発生させる
- クライオスタット：超伝導コイルを極低温に保つための断熱容器
炉工学における主要な技術課題：
- 高熱流束への対応：ダイバータは最大 10-20 MW/m² の熱流束に耐える必要がある
- 中性子照射損傷：14.1 MeV の高エネルギー中性子が材料を劣化させる
- トリチウム自給：外部からの燃料供給なしに炉内でトリチウムを生成する
- 遠隔保守：高放射線環境下での機器交換・保守技術