ヘリカル型核融合炉 FFHR-d1への適用をめざした 100kA 級高温超伝導 STARS 導体の安定性解析

摘要

核融合科学研究所ではヘリカル型核融合炉 FFHR-d1の設計活動が鋭意進められている。FFHR-d1のヘリカルコイルには 100kA 級の導体が必要とされており［1］、我々はそれに適した高温超伝導（HTS）導体の開発を行っている［2］。STARS（Stacked Tapes Assembled in Rigid Structure）と名付けたこの導体は Y 系 HTS テープ線材を単純積層した構造を持ち、高い冷却安定性と強固な機械特性が特徴である。我々はこれまでに 30kA 級導体［3］、100kA 級導体［4］を試作（全長約 3m）して通電試験を行い、単純積層導体でも安定に臨界電流まで流せることを示してきた。特に、30kA級導体では臨界電流に到達した場合においても熱暴走が生じない通電例なども観測した。そこで、今回、この導体に対して擾乱に対する安定性数値解析を行い、実験結果の説明を試みた。