パルス超強磁界トカマクによる核融合炉安全工学実験装置の開発研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06402065
• Research Institution: TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY
• Principal Investigator: 嶋田 隆一 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (40206181)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高木 隆三 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (90108233) ; 有冨 正憲 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (60101002) ; 井上 晃 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (20016851) ; 岡本 眞實 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (40016853) ; 藤家 洋一 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (10028996)
• Keywords: 核融合 / トカマク / パルス / 強磁界 / 超伝導 / プラズマ

Research Abstract

研究経過
昨年製作した電磁力平衡(Force Balanced)コイルによる無力磁界コイルの実証試験を行った。NbTi超電導線によりトロイダル、ポロイダル一体化コイルを設計し、製作を行った。これは、世界で初めての超伝導電磁力平衡コイルである。FRP製の巻き枠をNC工作によって作り、およそ5000ターンの巻き線を手作業で行った。設計最大磁界は2Tである。しかし、コイルがほとんど巻き枠で抑えられていないコイルとしては大きい磁界である。このコイルを液体ヘリウム中で励磁し、トレーニング無しに70%の通電が可能であった。これはこの無力磁界巻きの優秀さが現れた結果だろうと見ている。
マルチヘリカル電磁力平衡コイルを用いてトカマクプラズマが生成できることを確かめるための電源装置、真空容器と計測装置を建設した。プラズマの生成は次年度になる。
電磁力平衡コイル超強磁界パルストカマク炉の概念検討と運転シナリオの検討を行なった。これによれば、核融合中性子の発生装置として極めて有望であることがわかった。この検討はIAEA核融合エネルギーの国際会議に発表の予定である。
パルス超強磁界トカマクの運転シナリオの検討は、パルス運転の欠点があったが最近のブートストラップ現象がブラズマ電流を維持するので、負イオン中性粒子加熱による若干の電流駆動で本装置が定常炉にもなる可能性が出てきた。

Research Products

• [Publications] 三浦友史、迫田充代、嶋田隆一: "「強磁界発生用超伝導電磁力平衡コイルの概念検討」" 電学論D. 114. 1155-1161 (1994)
• [Publications] Y. Miura, M. Sakoda and R. Shimada: "“Force-Free Coil Principle Applied to Helical Winding,"" IEEE Transactions on Magnetics. 30. 2573-2576 (1994)
• [Publications] Y. Miura and R. Shimada: "“Force-Balanced Coil Concepts Applied to Fusion Tokamak Reactors,"" 18th Symposium of Fusion Technology, Germany.