トカマク炉の小型化及び先進ダイバータ実現へ向けた革新的超伝導コイル概念

• 研究課題/領域番号: 26820403
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2016); 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 (2014-2015)
• 研究代表者: 宇藤 裕康 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 六ヶ所核融合研究所 核融合炉システム研究開発部, 研究員(定常) (50566247)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 核融合原型炉 / 超伝導コイル / 鎖交型コイル / インターリンクコイル / 先進ダイバータ / プラズマ・核融合 / システム工学 / 超伝導

研究成果の概要

パルス運転から定常運転まで移行可能で、且つ、ダイバータ熱負荷を低減した小型原型炉概念の構築のため、鎖交型超伝導コイルシステム概念を検討し、超伝導CS・PFコイル設計コードを新に開発することにより、システム設計コードでパルス運転が可能な設計領域を検討した。鎖交型PFコイルを用いることによりダイバータ熱負荷を低減した小型原型炉の設計領域と、鎖交型超伝導コイル概念を明らかにすると共に、鎖交型超伝導コイルシステムの適用範囲と実現性を向上させるための課題点を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Simulation Study of Power Exhaust in Short Super-X Divertor for a Tokamak Reactor (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Asakura, K. Hoshino, K. Shimizu, K. Shinya, H. Utoh, S. Tokunaga, K. Tobita, N. Ohno
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials 巻: 463 ページ: 1238-1242
  • DOI: 10.1016/j.jnucmat.2015.01.068
  • 査読あり
• [学会発表] Conceptual design study of superconducting magnet system for fusion DEMO reactor (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Utoh、R. Hiwatari、Y. Sakamoto、K. Tobita、N. Asakura、Y. Someya、S. Tokunaga、A. Nishimura、“Joint Special Design Team for Fusion DEMO”
  • 学会等名: 1st Asian ICMC and CSSJ 50th Anniversary Conference
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2016-11-08
  • 国際学会
• [学会発表] 原型炉用超伝導マグネットの概念設計 超伝導導体とマグネットの基本仕様 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宇藤裕康、日渡良爾、飛田健次、青木晃、谷川尚、西村新、坂本宜照
  • 学会等名: 2015年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 姫路商工会議所(兵庫県姫路市)
  • 年月日: 2015-12-02
• [学会発表] Conceptual Design Study of an Advenaced Divertor, Short Super-X Divertor (2014)
  • 著者名/発表者名: (3)N. Asakura, K. Hoshino, H. Utoh, K. Shinya, S. Tokunaga, S. Katsuhiro, Y. Someya, N. Ohno and K. Tobita
  • 学会等名: PLASMA2014
  • 発表場所: Niigata, Japan
  • 年月日: 2014-11-18 – 2014-11-21
• [学会発表] Physics and Engineering Studies of the Advanced Divertor for a Fusion Reactor (2014)
  • 著者名/発表者名: (2)N. Asakura, K. Hoshino, H. Utoh, K. Shinya, Y. Someya, K. Shimizu, S. Tokunaga, K. Tobita, N. Ohno, M. Kobayashi, H. Tanaka
  • 学会等名: 25th Fusion Energy Conference (FEC 2014)
  • 発表場所: St Petersberg, Russia
  • 年月日: 2014-10-13 – 2014-10-18
• [学会発表] 原型炉における先進ダイバータ“Short Super-X Divertor”の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: (1)朝倉伸幸、星野一生、宇藤 裕康、染谷洋二、清水勝宏､ 新谷吉郎、徳永晋介、飛田健次、大野哲靖
  • 学会等名: 第10回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 茨城県つくば市
  • 年月日: 2014-06-19 – 2014-06-20