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核融合実験炉機器

ITER構造図
(ご提供:ITER国際核融合エネルギー機構殿
(独)日本原子力研究開発機構殿 )

川崎重工は21世紀後半の革新的エネルギー源の有望な選択肢のひとつである核融合エネルギーの実用化のため、政府が推進している国際熱核融合実験炉ITER(イーター)の建設プロジェクトに参加しています。ITERは現在2018年頃の運転開始に向けて建設段階に推移しており、当社は自社の有する最先端製造技術を応用して核融合炉機器の製品化をすすめています。
ITERを構成する核融合炉製品のなかでも、当社は特にプラズマ(炉心)の周囲に設置されるプラズマ対向機器の製品化をすすめており、プラズマの不純物を制御するためのダイバータ、核融合エネルギーの取出しと放射線遮蔽及び燃料(トリチウム)生産を行うブランケットに関連する機器の製作に携わっております。またITER関連プロジェクトである「ITER-BA活動」の中で実施される日本原子力研究開発機構殿のJT-60改修計画にも参加しています。
ITER以外では、核融合科学研究所殿の大型ヘリカル装置(LHD)計画や核融合炉燃料であるトリチウムを安全に取扱うためのトリチウム処理系機器製作にも携わっています。

ITERとは

ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)は、核融合技術の確立を行い、新たなエネルギー技術の構築を目的として、1985年にレーガン・ゴルバチョフ会談での提案から始まった国際プロジェクトです。本プロジェクトには、日本を始め、欧州連合(EU)・ロシア他、世界七極が活動を行っており、現在は炉建設のための製造技術確認が進められております。

ダイバータ

ダイバータ

表面保護タイル(炭素繊維複合材及びタングステン)と冷却管(クロムジルコニウム銅)をロウ付け接合した構造を持っています。

冷却管

徐熱性能を向上させるためにリボン状のテープを内部に構入した冷却管を使用します。

ダイバータ構造
(ご提供:ITER国際核融合エネルギー機構殿、(独)日本原子力研究開発機構殿 )

概要

ダイバータは、プラズマの生成で発生するヘリウム等のガスや酸素、水分を取り除きプラズマの純度を保持するための機器です。
ダイバータは、プラズマからの高熱負荷に耐えるためのプラズマ対向アーマ材である、耐熱性のよい炭素複合材やタングステン材製のタイル内部に除熱性の高い銅合金製冷却管を有した構造となっています。
ダイバータ製作に際しては、タイルが受けたプラズマからの熱は効率よく冷却水に伝達できるようにするため、それらの健全な接合技術が不可欠な機器です。

垂直ターゲット試験体
(ご提供:(独)日本原子力研究開発機構殿)

ダイバータ評価試験体
(ご提供:(独)日本原子力研究開発機構殿)

納入実績

当社は、プラズマ対向アーマである炭素複合材やタングステンと冷却配管である銅合金配管材とを、ロウ付けする技術を開発しまし、実機サイズ相当の垂直ターゲット試験体や実機の主要部分を抜き出した構造を有するダイバータ評価試験体を製作し、日本原子力研究開発機構殿に納入しました。

中でも当社が納入したダイバータ評価試験体は、ダイバータ製作技術を確認するために実施された性能試験に合格し、その成果は日本原子力研究開発機構殿より新聞発表されております。

以上のように、当社はダイバータ製作技術の確立を通じて、日本におけるITERプロジェクトの進展に大きく貢献しております。

ブランケット

ブランケット構造
(ご提供:ITER国際核融合エネルギー機構殿(独)日本原子力研究開発機構殿 )

実規模遮蔽ブランケット試作試験体
(ご提供:(独)日本原子力研究開発機構殿)

ダイバータ評価試験体

第一評価試験体

(ご提供:(独)日本原子力研究開発機構殿)

概要

ブランケットは、耐高熱性や遮蔽性が求められる炉内機器であり、プラズマからブランケットを保護するためのベリリウム製のアーマ材、プラズマからの熱を除去する銅合金製の第一壁、 第一壁と共に中性子による核発熱を除去するステンレス製の遮蔽体、第一壁や遮蔽体に冷却水を供給するステンレス製のマニホールドから構成されます。

納入実績

弊社は、ブランケットのさまざまな要求機能を満足させるために必要な異種材料を健全に接合するために3次元高温拡散接合(HIP)技術を用いて製作しております。
具体的な製作機器としては、実機サイズで内部に複雑な冷却流路を有する遮蔽ブランケット試作試験体、ブランケット構造と同じ構造を有する分離型ブランケット試作試験体及びアーマ材であるベリリウムを接合した第一壁評価試験体の製作を行い、日本原子力研究開発機構殿に納入しました。
以上のように、日本におけるブランケット機器製作技術の確立に大きく貢献しております。

お問い合わせ

こちらの製品に関するお問い合わせは川崎重工 プラント・環境カンパニーにご連絡下さい。

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