[3G01-05] 液体金属ブランケット設計

[3G03] レーザー核融合商用炉の液体ブランケット設計と要素技術開発

(3) 重水素を燃料とするレーザー核融合炉の燃料増殖シナリオに関する研究

*大宮 馨¹、森 芳孝^2,3、松尾 一輝²、近藤 正聡¹ (1. 東工大、2. EX-Fusion、3. 光産業創成大学院大)

キーワード：レーザー核融合炉、トリチウム増殖、システムダイナミクス

本研究の目的は，レーザー核融合炉において，重水素(D)同士の核融合反応により三重水素(T)を生産し燃料として連続的に使用し， D-T反応による定常運転に至るシナリオをシステムダイナミクスシミュレーションにより明らかにすることである．Tサイクルを構成する各機器でTが通過する時間をT滞留時間とし，標準的な値を概算し，ブランケットの値をパラメータとして用いた．高速点火レーザー核融合商用炉(KOYO-Fast)の設計では，D-D運転開始から約23日後に燃料ターゲット中のD-T比が1:1となり定常運転となった．1年間の運転で計208 kgのTが生産され，残存した余剰のTは37 kgと見積もられた．その余剰T生産速度は11 g/MWth/yrとなり、重水炉（CANDU炉）に比べて約164倍高い事がわかった．スタンドアローンに至るまでに必要な外部電力コストは約2.8億円で, 建設費を含めた商用炉の総コストの0.03％程度と十分に小さく，Dを燃料としてTを生産するシナリオが有効である事が示唆された．