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核融合中性子照射環境場を許容する低放射化MgB2超伝導導体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25420892
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

菱沼 良光  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00322529)

研究分担者 山田 修一  自然科学研究機構, 核融合科学研究所ヘリカル研究部, 准教授 (50249968)
連携研究者 菊池 章弘  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 超伝導線材ユニット, 主席研究員 (50343877)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2014年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードMgB2 / ホウ素同位体 / 臨界電流特性 / 核融合応用 / 引張変形 / 二硼化マグネシウム / 低放射化 / 同位体 / 核融合 / 加速器 / 導体設計 / 複合材料
研究成果の概要

中性子による核変換が皆無で中性子照射に対して安定なB-11同位体を原料としたMgB2超伝導線材を開発した。Jc特性は、結晶化B-11同位体粉末よりも非晶質B-11同位体粉末を用いることで格段に向上し、更にB-11同位体粉末の粒径が細かくなるに従って改善された。本研究で得られたJc特性は、4.2K、3Tの磁場下にて1,000A/mm2以上であった。低放射化MgB2線材のホウ素原料として、粒径の細かい非晶質微粉末が適していると示唆された。
一方、一様引張変形印加後のJc特性は、500MPa程度の応力印加まで増加した。これは、MgB2部の内部応力が引張変形によって緩和されたためであると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Development of MgB2 superconducting wire for the low activation superconducting magnet system operated around core D-T plasma2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hishinuma, A. Kikuchi, Y. Shimada, T. Kashiwai, S. Hata, S. Yamada, T. Muroga and A. Sagara
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 98-99 ページ: 1076-1080

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2015.05.005

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fabrication and Superconducting Properties of the Bronze Processed Nb3Sn Multifilamentary Wire Using Cu-Sn-Zn Alloy Matrix2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hishinuma
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 25 号: 3 ページ: 6000804-6000804

    • DOI

      10.1109/tasc.2014.2387053

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Superconductivity and Microstructure of Cu additional MgB2 Multifilamentary Wires using Different kinds of Boron-11 Isotope Powders2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hishinuma, A. Kikuchi, Y. Shimada, S. Hata, S. Yamada, T. Muroga and A. Sagara
    • 学会等名
      European Conference on Applied Superconductivity 2015
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Progress of the low activation superconducting material development for an advanced fusion reactor application2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Hishinuma
    • 学会等名
      25th International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 年月日
      2014-11-04 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of MgB2 superconducting wire for the low activation superconducting magnet system operated around core D-T plasma2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Hishinuma
    • 学会等名
      Symposium on Fusion Technology 2014
    • 発表場所
      San Sebastian, Spain
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-10-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Microstructure and superconductivity of in-situ Cu addition MgB2 multifilamentary wire using the classified nano-particle boron powder2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Hishinuma
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2014
    • 発表場所
      Charlotte, USA
    • 年月日
      2014-08-11 – 2014-08-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of boron particle size on microstructure and superconducting properties of in-situ Cu addition MgB2 multifilamentary wire2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Hishinuma, A. Kikuchi, Y. Shimada, S. Hata, T. Takeuchi, S. Yamada and A. Sagara
    • 学会等名
      European Conference on Applied Superconductivity
    • 発表場所
      Genova, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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