[3G06-09] 核融合炉システム

[3G06] 核融合原型炉のDD反応による起動時の電力収支について

*山崎 友資¹、宮前 健人¹、山田 弘司¹ (1. 東大)

キーワード：核融合原型炉、DDスタートアップ、プラズマ電流駆動、燃料循環、電力収支

核融合原型炉の燃料であるトリチウム（Ｔ）は希少であるため、初期装荷Ｔの確保が重要課題となっている。その打開策の1つとして、重水素（Ｄ）のみによるＤＤ反応によってＴを生成しながら起動を行う運転（ＤＤスタートアップ）が検討されている。発電を行えるに足る核燃焼エネルギー生成が得られるまでに数か月、ＤＴ燃焼の定常化までに百数十日程度かかることから、この間の燃焼温度の保持や電流駆動のために外部からの電力投資が必要である。本研究では、ＤＤスタートアップにおける電力収支をシステムダイナミクスの手法でシミュレーションした。結果、ＤＴ比が１：１となる定常運転時に必要な電流駆動電力が約６０ＭＷであることに対し、ＤＤ運転立ち上げ開始時には約１５０ＭＷが必要であることがわかった。ここにダイレクトリサイクリングやTの初期装荷量の効果を含めて、起動に必要な電力を評価した。さらに、これらから循環電力について議論する。