LHD型核融合エネルギー炉を想定した大電流HTS導体の検討

Feasibility studies on large-current capacity HTS conductors aimed at LHD-type fusion energy reactor


柳 長門 (NIFS); BANSAL Gourab (IPR); 高畑 一也, 三戸 利行, 相良 明男 (NIFS); 岩熊 成卓 (九大)
yanagi*nifs.ac.jp


Abstract:現在、LHD(ヘリカル)型核融合エネルギー炉の設計が鋭意進められており、その工学設計オプションのひとつとして、高温超伝導(HTS)コイルを採用することが想定できる。そこで、このために必要となる大電流容量のHTS導体について基礎研究を開始した。高磁場における高い電流密度の観点から YBCO 線材を用いた導体が有力候補となると考えるが、YBCO 線材はテープ状であるため、これを用いて低温超伝導導体のように撚線を行うことは難しい。そこで、テープ線材を単純に積層することで大容量導体を構成することを考える。インダクタンスの不均一に伴い電流分布の非一様分布が生じることが考えられるが、高温運転における高い比熱によって、導体の安定性には問題がないと考えられる。一方、遮蔽電流がプラズマ閉じ込め磁場に与える誤差磁場について検討を行っており、臨界電流マージンを制御することによって問題のないレベルに抑えることができると考えられる。併せて、銀シースBi-2223テープ線材を用いて試作した 10 kA 級導体の試験結果について詳細を述べる。また、YBCO 線材を用いて試作した 10 kA 級導体の試験結果についても、その一部を紹介する。