資料3-2 アクションプラン項目別記載案(超伝導コイル開発)

1. 超伝導コイル開発

1-1 概念設計の基本設計段階(2015-2017)
SC概念設計・基本設計(特別チーム/JAEA、‘15~’19)
超伝導コイルシステムの基本的な概念設計を行う。設計パラメータを固定する。

超伝導線材(Nb3Sn、Nb3Al、NbTi、ReBCO)予備検討(特別チーム/JAEA、‘15~’19)
Nb3Sn、Nb3Al、NbTi、ReBCOの線材もしくはテープ材の原型炉用超伝導コイルへの採用可能性を検討する。また、それらの線材の電流リードや超伝導送電システムへの応用性を検討する。

先進高強度構造材料予備検討(特別チーム/JAEA、‘15~’19)
設計耐力1200MPa以上の高強度極低温構造材料を開発するための予備検討を行う。

耐放射線性絶縁材予備検討(特別チーム/JAEA、‘15~’19)
設計値として想定されるガンマ線線量、中性子線量、および設計絶縁耐圧を満足する絶縁材料を開発するための予備的検討を行う。

コイル間構造概念設計・基本設計(特別チーム/JAEA、‘15~’19)
コイル寸法、通電電流、磁場などを想定し、コイル間支持構造の基本的な概念設計を行う。電磁力の支持方法、分散方法の基本的概念を検討する。

クライオ概念設計・基本設計(特別チーム/JAEA、‘15~’19)
超伝導コイルシステムを冷却し、必要な温度に保持するクライオシステムの基本的な概念設計を行う。

1-2 概念設計の基本設計段階(2017-2019)
超伝導導体の高度化(特別チーム/JAEA、‘17~’19)
超伝導線材の基本的な検討結果を踏まえ、大型超伝導導体の導体設計を行う。

超伝導導体試験設備予備検討(特別チーム/JAEA、‘17~’19)
大型超伝導導体を試験するための設備について予備的な検討を行う。

1-3 概念設計段階(2020-2026)
SC概念設計(特別チーム/JAEA、‘20~’26)
超伝導コイルシステムの概念設計を実施する。コイル電源、クライオシステムとの取り合いを明確にし、真空容器など、他の機器との整合を図る。

超伝導線材(Nb3Sn、Nb3Al、NbTi、ReBCO)本検討(特別チーム/JAEA、‘20~’26)
Nb3Sn、Nb3Al、NbTi、ReBCOなどの線材、テープ材の特性を比較し、超伝導コイルシステムや電流供給システムに応用した場合の得失を検討する。

超伝導導体試験設備(特別チーム/JAEA、‘20~’26)
大型超伝導導体試験設備を設計し、製作する。その試験設備を用いて超伝導導体試験を実施する。

超伝導導体試験(特別チーム/JAEA、‘20~’26)
大型超伝導導体を試作し、その超伝導特性、機械的特性などを評価する。

先進高強度構造材料試作検討(特別チーム/JAEA、‘20~’26)
高強度極低温構造材料を試作し、その特性を評価する。極低温構造材料の設計降伏応力を決定する。

耐放射線性絶縁材試作検討(特別チーム/JAEA、‘20~’26)
ガン線や中性子線の設計線量を満足し、かつ設計耐電圧を満足する絶縁材料を試作し、性能評価を行う。設計耐電圧を満足する絶縁構造を決定する。

使用材料の最終決定(特別チーム/JAEA、‘25~’26)
超伝導線材、極低温構造材料、絶縁材料などの使用材料を決定する。

コイル間構造概念設計(特別チーム/JAEA、‘20~’26)
コイル間支持構造の概念設計を行う。電磁力の支持方法、分散方法を決定する。

クライオ概念設計(特別チーム/JAEA、‘20~’26)
超伝導コイルシステムを冷却し、極低温に維持するシステムの概念設計を行う。

1-4 工学設計段階(2027-2035)
SC工学設計(新機関/産業界、‘27~’31)
超伝導コイルシステムの工学設計を実施する。コイル電源、クライオシステムとの取り合いを明確にし、真空容器など、他の機器との整合を図る。

超伝導材料大量生産技術(新機関/産業界、‘27~’31)
大型超伝導導体を製作するための超伝導材料の大量生産技術を確立する。

超伝導導体量産製造技術(新機関/産業界、‘27~’31)
大型超伝導導体を量産する製造技術を確立する。巻線技術確立のための導体を製作する。

巻線製造技術(新機関/産業界、‘27~’35)
大型超伝導導体による巻線製造技術を確立する。確立した創造技術を用いてモデルコイルの試作を行う。

コイル容器・支持構造製造技術(新機関/産業界、‘27~’35)
TFコイルはコイル容器に格納され、コイル容器はコイル間支持構造に接続される。これらの製造技術を検討し、必要な技術開発を行う。

コイル試験設備(新機関/産業界、‘27~’35)
大型超伝導導体によって製作したコイルを所定の磁場中で試験するためのコイル試験設備を整備し、コイル試験を実施する。

SC製造設計(新機関/産業界、‘32~’35)
超伝導コイルの工学設計に基づき、TFコイル、PFコイル、CSコイルの製造設計を実施する。

コイル間構造工学設計(新機関/産業界、‘27~’30)
コイル間支持構造の工学設計を行う。電磁力の支持方法、分散方法を決定する。

コイル間構造製作技術開発(新機関/産業界、‘27~’35)
コイル間支持構造は巨大な部材によって構成される。これらの巨大な部材の製作技術を検討し、必要な研究開発を行う。モックアップの試作を行う。

コイル間構造製造設計(新機関/産業界、‘32~’35)
コイル間構造の工学設計に基づき、コイル間構造の製造設計を実施する。

クライオ工学設計(新機関/産業界、‘27~’31)
超伝導コイルシステムを冷却し、極低温に維持するためのクライオシステムの工学設計を実施する。

クライオ製造設計(新機関/産業界、‘32~’35)
超伝導コイルシステムを冷却し、極低温に維持するためのクライオシステムの製造設計を実施する。

お問合せ先

研究開発戦略官付(核融合・原子力国際協力担当)

八木
電話番号:03-6734-4163
ファクシミリ番号:03-6734-4164

(研究開発戦略官付(核融合・原子力国際協力担当))

-- 登録:平成28年02月 --