Gas evolution from insulating materials for superconducting coil of ITER by gamma ray irradiation at liquid nitrogen temperature

液体窒素温度での線照射によるITER超伝導コイル絶縁材料からのガス発生

出崎 亮; 小泉 徳潔; 杉本 誠; 森下 憲雄; 大島 武; 奥野 清

Idesaki, Akira; Koizumi, Norikiyo; Sugimoto, Makoto; Morishita, Norio; Oshima, Takeshi; Okuno, Kiyoshi

ITER超伝導コイル絶縁材として、ガラスクロス/ポリイミドフィルム/エポキシ樹脂の積層材料が使用される。この積層材料は10MGyの高放射線場、かつ4Kの極低温に曝されるため、超伝導コイルシステムを安全かつ安定に運転するうえで、この積層材料の耐放射線性を評価することが不可欠である。本研究では、液体窒素温度(77K)における線照射によってこの積層材料から発生するガスを調べるとともに、エポキシ樹脂の成分の違いによるガス発生挙動の違いについて検討した。その結果、照射によって発生するガスは水素, 一酸化炭素, 二酸化炭素であること、並びにシアネートエステルを配合したエポキシ樹脂からのガス発生量は、テトラグリシジル-ジアミノフェニルメタン(TGDDM)を配合したエポキシ樹脂の場合と比較して3040%少ないことが明らかになった。

A laminated material composed of glass cloth/polyimide film/epoxy resin will be used as an insulating material for superconducting coil of ITER. In order to keep safe and stable operation of the superconducting coil system, it is indispensable to evaluate radiation resistance of the material, because the material is exposed to high radiation field of 10 MGy at low temperature of 4 K. In this work, the gas evolution from the laminated material by gamma ray irradiation at liquid nitrogen temperature (77 K) was investigated, and the difference of gas evolution behavior due to difference of components in the epoxy resin was discussed. As a result, it was found that the main gases from the epoxy resin by the irradiation were hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide, and that the amount of the gases from epoxy resin containing cyanate ester was 30-40% less than that from the epoxy resin containing tetraglycidyl-diaminophenylmethane (TGDDM).