中性子照射による超伝導特性変化の機構解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22560824
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 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: 西村 新 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (60156099)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 中性子照射 / 超伝導 / ニオブ錫線材 / 臨界温度 / 臨界磁場 / 臨界電流

研究概要

ニオブ錫線材を対象として原子炉で中性子照射を行い、照射後、磁化特性を測定するとと もに、磁場中での臨界温度を計測し、超伝導特性に及ぼす中性子照射の影響を検討した。 その結果、0.1 MeV 以上のエネルギーを持つ中性子を1 平方メートル当たり10 の22 乗個 照射すると、臨界電流が増加し、同じく10 の24 乗個照射すると超伝導特性を示さなくな ることを明らかにした。中性子照射によって磁束のピン止め力が強化され、臨界電流が増 加したと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Study on neutron irradiation effect of superconductors and installation of 15.5 T magnet in hot laboratory at IMR in Tohoku University (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Nishimura, T. Takeuchi, S. Nishijima, K. Ochiai, G. Nishijima, K. Watanabe, M. Narui, H. Kurishita, T. Shikama
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials 巻: Vol. 417 ページ: 842-845
  • 査読あり
• [雑誌論文] 14 MeV Neutron Irradiation Effect on Critical Current and Critical Magnetic Field of Nb3Sn and Nb3Al Wires (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Nishimura, T. Takeuchi, S. Nishijima, K. Ochiai, G. Nishijima, K. Watanabe, and T. Shikama
  • 雑誌名: Advances in Cryogenic Engineering 巻: Vol. 56 ページ: 255-262
  • 査読あり
• [学会発表] A new facility for investigation on neutron irradiation effect on superconducting properties of Nb3Sn strand for fusion magnet (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Nishimura, T. Takeuchi, Gen Nishijima, K. Ochiai, K. Watanabe, D. Li, T. Shikama
  • 学会等名: The 27th Symposium on Fusion Technology
  • 発表場所: Liege, Belgium
  • 年月日: 2012-09-26
• [学会発表] Recent Results of Neutron Irradiation Effects on Superconducting Magnet Materials in Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Nishimura, T. Takeuchi, G. Nishijima, S. Nishijima, Y. Izumi, M. Imaizumi, T. Hemmi, K. Ochiai, H. Oguro, K. Watanabe, T. Shikama
  • 学会等名: Asia Plasma and Fusion Association Conference
  • 発表場所: Guilin, China
  • 年月日: 2011-11-02
• [学会発表] Effects of Fast Neutron Irradiation on Nb3Sn Strand (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Nishimura, T. Takeuchi, G. Nishijima, H. Oguro, K. Watanabe, K. Ochiai, T. Shikama
  • 学会等名: The 22nd Magnet Technology Conference
  • 発表場所: Marseille, France
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] Neutron Irradiation Effects on Superconducting Magnet Materials for Fusion (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Nishimura
  • 学会等名: 6th Korea-Japan-Berkeley Symposium
  • 発表場所: UC Berkeley, USA
  • 年月日: 2011-06-28
• [学会発表] Fast Neutron Irradiation Effect on Superconducting Properties of Nb3Sn and Nb3Al Strands (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Nishimura, T. Takeuchi, S. Nishijima, H. Oguro, K. Ochiai, K. Watanabe, T. Shikama
  • 学会等名: International Cryogenic Material Conference
  • 発表場所: Spokane, USA
  • 年月日: 2011-06-16
• [学会発表] 中性子照射によるNb3Sn、Nb3Al 素線の超伝導特性変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西村 新、竹内 孝夫、西嶋 茂宏、西島 元、 小黒俊英、渡辺 和雄、四竃 樹男、落合謙太 郎
  • 学会等名: 低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2010-12-02
• [学会発表] 超伝導材料の中性子照射効果- 15.5T 超伝導マグネットシステムの管理区域 への導入- (2010)
  • 著者名/発表者名: 西村 新、竹内 孝夫、西島 元、渡辺 和 雄、山崎 正徳、四竃 樹男、広瀬 量一、三 木 孝史
  • 学会等名: 低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2010-12-02