LHD型核融合エネルギー炉用マグネットの高温超伝導オプション設計

Magnet design studies on the LHD-type fusion energy reactor with HTS option


柳 長門 (NIFS); バンサル ゴーラブ (IPR-India); 高畑 一也, 三戸 利行, 今川 信作, 相良 明男 (NIFS); 岩熊 成卓 (九大)
yanagi*LHD.nifs.ac.jp


Abstract:LHD(ヘリカル)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。これには、Y系薄膜線材を集合した100 kA級の導体を用いることを想定し、大電流導体の開発を始めている。現在の基本設計では、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。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。ただし、素線間にトランスポーズがないため、大きな磁気遮蔽電流が流れることによって、プラズマ閉じ込め磁場に対して不整磁場が発生すると考えられる。ただし、不整磁場の大きさは、コイルの巻線精度の乱れによるものと比べて小さいとともに、トロイダル方向への周期性によって相殺されるため、あまり大きな問題にはならないと期待できる。今回、このことを数値計算を用いて定量的に評価したので、その結果について報告する。併せて、巻線方法や、交流損失、ホットスポット温度等の検討についても述べる。