核融合炉用超電導磁石絶縁材料の放射線照射効果に関する研究－組み合わせ応力下での破壊

摘要

ITER のトロイダル磁場（TF）コイルでは絶縁材料として有機高分子をマトリックス樹脂に用いたガラス繊維複合材料が使用されるが，実際の運転中は電磁力に起因した圧縮荷重とせh断荷重が同時に負荷される．有機高分子は一般に放射線感受性が高いため，核融合反応由来の放射線により劣化すると，荷重により亀裂が発生して絶縁性能が低下する恐れがある．そのため絶縁材料の耐放射線性と機械的強度は，核融合炉を実現する上で重要である．これまでは一方向の応力に対する絶縁材料の層間せh断強度（ILSS）が評価されてきた［1］が，実際の使用状況を考慮すれば，圧縮とせh断の組み合わせ応力に対する機械的特性を検討する必要があると言える．そこで本研究では絶縁材料に γ 線を照射し，斜め装填型治具を用いて圧縮とせh断の組み合わせ荷重を負荷することにより，その機械的強度と耐放射線性を評価した．