高熱負荷機器用材料とプラズマ壁相互作用

摘要

DT核融合炉ではDT反応により14MeVの中性子と3．4MeVのヘリウム（He）を発生させ，Heの持つエネルギーを核反応持続のためプラズマ加熱に利用し，中性子をブランケットに導いてそのエネルギーを熱に変換すると同時に，リチウム（Li）と核反応させて燃料であるトリチウム（T）の増殖を行う．加熱に使われたエネルギーは，最終的には光放射および粒子の運動エネルギーとしてプラズマ対向壁に負荷される．この壁へのエネルギー負荷はプラズマの大半を取囲む第一壁で0.5MW／m~2程度に，また核融合反応で生成したHeの排気と，加熱エネルギー除去のために設置されるダイバータでは，現在の技術で水により安全に冷却（除熱）可能な定常熱負荷である10MW/m~2程度になるように設計されている.