Design studies on the heliotron-type fusion energy reactor with HTS option
柳 長門 （NIFS）； CHAMPAILLER Romain （Institut National des Sciences & Techniques Nucléaires）； BANSAL Gourab （Institute for Plasma Research）； 田村 仁, 高畑 一也, 三戸 利行, 相良 明男, 今川 信作 （NIFS）
yanagi*LHD.nifs.ac.jp
Abstract:ヘリオトロン（LHD）型核融合エネルギー炉 FFHR 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を検討している。このためにＹ系薄膜線材を集合した100 kA級の導体開発を進めている。現在の基本設計としては、テープ状の線材を単純に積層した構成を第一候補としているが、この場合、導体の内部構造が単純かつ均一なため、製造が容易であるとともに、機械的強度も高くとれることが利点となる。こうした導体を用いた場合のコイルの機械的剛性について、複雑なヘリカルコイルを等価的なソレノイドコイルで代用したモデルを構築し、有限要素法を用いて計算を行っている。導体の外層にステンレスジャケットを用いることで、巻線部の最大応力として500 MPa程度に抑えられることがわかった。一方、縮小導体を製作して導体の曲げ試験を行ったところ、線材を導体中心に集中して配置することで、巻線に伴う歪みの問題が解消できることを実証した。これらの結果について報告する。