ITERトロイダル磁場コイル用導体の製作技術開発

Development of manufacturing technologies for ITER Toroidal Field coil conductors

濱田 一弥; 高橋 良和; 名原 啓博; 河野 勝己; 海老澤 昇; 押切 雅幸; 堤 史明; 斎藤 徹*; 中嶋 秀夫; 松田 英光*; 矢野 嘉孝*; 手島 修*

Hamada, Kazuya; Takahashi, Yoshikazu; Nabara, Yoshihiro; Kawano, Katsumi; Ebisawa, Noboru; Oshikiri, Masayuki; Tsutsumi, Fumiaki; Saito, Toru*; Nakajima, Hideo; Matsuda, Hidemitsu*; Yano, Yoshitaka*; Teshima, Osamu*

日本原子力研究開発機構は、ITER計画における日本の国内機関として、トロイダル磁場コイル用超伝導導体33本の製作を担当している。導体は、直径0.8mmのNbSn超伝導素線900本,銅線522本を撚合せて、直径43.7mm,肉厚2mmのステンレス保護管(ジャケット)に収めた構造であり、長さは430m及び760mである。導体の製作は2008年から開始され、2009年12月に導体製作装置を完成させた。超伝導導体の製作開始に先立ち、760mの銅製のダミー撚線を用いて模擬導体を製作し、製作方法が適切であることを実証し、実機導体の製作に着手した。導体製作のための技術として、原子力機構のこれまでの機械特性データを元に、TF導体用ジャケット材料用の改良型SUS316LN鋼やITERが要求する微小欠陥の検出技術も開発した。ジャケットの溶接部の品質管理については部分ヘリウムリーク試験技術及び溶接部内面形状寸法測定技術を開発した。これらを含めて日本が一連の導体製作技術を各極に先駆けて確立し、ジャケットに関しては他極が製作するTF導体においても採用された。

The Japan Atomic Energy Agency (JAEA) has the responsibility to procure 25% of the ITER Toroidal Field coil conductors as the Japanese Domestic Agency (JADA) in the ITER project. The TF conductor is a circular shaped, cable-in-conduit conductor, composed of a cable and a stainless steel conduit (jacket). The outer diameter and maximum length of the TF conductor are 43.7 mm and 760 m, respectively. JAEA has constructed newly conductor manufacturing facility. Prior to starting conductor, JAEA manufactured a 760-m long Cu dummy conductor as process qualification of dummy cable, the jacket sections and fabrication procedures, such as welding, cable insertion, compaction and spooling. Following qualification of all manufacturing processes, JAEA has started to fabricate superconducting conductors for the TF coils.