JPS59102187A - トカマク型核融合炉 - Google Patents
トカマク型核融合炉Info
- Publication number
- JPS59102187A JPS59102187A JP57212702A JP21270282A JPS59102187A JP S59102187 A JPS59102187 A JP S59102187A JP 57212702 A JP57212702 A JP 57212702A JP 21270282 A JP21270282 A JP 21270282A JP S59102187 A JPS59102187 A JP S59102187A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fusion reactor
- container
- column
- tokamak
- type fusion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Landscapes
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はトカマク型核融合炉に係′択特に超電導マグネ
ット方式のトカマク型核融合炉における中心支柱に関す
る。
ット方式のトカマク型核融合炉における中心支柱に関す
る。
トカマク型核融合炉の場合、プラズマ立上げ時における
ポロイダルコイルの急激な電流変化にょシ、中心支柱は
急激な磁場変化を受け、これが金属材料で構成されてい
る場合には、極めて大きな誘導電流が発生する。そこで
、通常の中心支柱１では、第２図に示すように、その外
周部から内周側へ向かう複数個のスリット２を周方向に
互いに間隙をあけて、長手方向の全長にわたって穿設し
、このスリット２内に電気絶縁材を埋設することによシ
、発生する誘導電流を低減している。
ポロイダルコイルの急激な電流変化にょシ、中心支柱は
急激な磁場変化を受け、これが金属材料で構成されてい
る場合には、極めて大きな誘導電流が発生する。そこで
、通常の中心支柱１では、第２図に示すように、その外
周部から内周側へ向かう複数個のスリット２を周方向に
互いに間隙をあけて、長手方向の全長にわたって穿設し
、このスリット２内に電気絶縁材を埋設することによシ
、発生する誘導電流を低減している。
しかし、第１図に示すように、中心支柱１、超電導トロ
イダルコイル４、超電導ポロイダルコイル５、液体ヘリ
ウムのバッファクンクロ、マニホールド７、液体ヘリウ
ム用パイプ８等からなる超電導マグネット方式のトカマ
ク型核融合炉の場合には、中心支柱１を３〜４ｘに維持
する必要があるため、前記の如き手段で中心支柱に発生
する誘導電流を低減したとしても、誘導電流に起因する
中心支柱の発熱寮液体ヘリウムの冷凍機の容量を上回シ
、核融合炉の実現性自体が問題になる程の多大になる。
イダルコイル４、超電導ポロイダルコイル５、液体ヘリ
ウムのバッファクンクロ、マニホールド７、液体ヘリウ
ム用パイプ８等からなる超電導マグネット方式のトカマ
ク型核融合炉の場合には、中心支柱１を３〜４ｘに維持
する必要があるため、前記の如き手段で中心支柱に発生
する誘導電流を低減したとしても、誘導電流に起因する
中心支柱の発熱寮液体ヘリウムの冷凍機の容量を上回シ
、核融合炉の実現性自体が問題になる程の多大になる。
一方、中心支柱の発熱量を許容値内に抑えるためには、
前記スリット２の数を増せばよいが、このようにすると
中心支柱の電磁力に対する機械的強度が弱くなるという
問題が生ずる。
前記スリット２の数を増せばよいが、このようにすると
中心支柱の電磁力に対する機械的強度が弱くなるという
問題が生ずる。
なお第２図中、９は液体ヘリウムパイプ用又は給電線用
の放射方向に延びる貫通孔、１０は冷却用の長手方向に
延びる貫通孔である。
の放射方向に延びる貫通孔、１０は冷却用の長手方向に
延びる貫通孔である。
本発明の目的は、上記した問題点を解消し、中心支柱に
発生する誘導電流による発熱を最小限に止めて、液体ヘ
リウムの熱損失を低減することのできる超電導マグネッ
ト方式のトカマク型核融合炉を提供することにある。
発生する誘導電流による発熱を最小限に止めて、液体ヘ
リウムの熱損失を低減することのできる超電導マグネッ
ト方式のトカマク型核融合炉を提供することにある。
この目的を達成するため、本発明け、中心支柱を、液体
ヘリウムを満たした容器と、この容器内にこれとほぼ密
着状態で収納された電気絶縁材からなる筒柱とから構成
したことを特徴とする。
ヘリウムを満たした容器と、この容器内にこれとほぼ密
着状態で収納された電気絶縁材からなる筒柱とから構成
したことを特徴とする。
以下、本発明の一実施例を第３図〜第５図について説明
する。なお、これら図中、第１図及び第２図と同一符号
は同−物又は相当物を示す。
する。なお、これら図中、第１図及び第２図と同一符号
は同−物又は相当物を示す。
この実施例が前記の従来例と異なる点は、中心支柱１の
構成である。すなわち、この実施例では中心支柱１が、
液体ヘリウム１１が充填された金属材料製の液体ヘリウ
ム容器１２と、この容器１２内に収納された電気絶縁材
からなる円筒柱１３とから構成されている。前記容器１
２は内壁部１２Ａと外壁部１２Ｂを有する２重壁構造の
円筒体に形成されており、その外壁部１２Ｂの外周面に
は、長手方向に間隔をあけて複数個のリング状のポロイ
ダルコイルサポート１４が外方に突出した状態で一体に
形成されている。また、電気絶縁材からなる前記円筒柱
１３は、製作や組立の点から長手方向に複数に分割され
るとともに、その分割された各面には、接合されたとき
に前記貫通孔９を形成するための放射方向に延びる溝９
Ａが穿設され、かつ長手方向に延びる多数の冷却用の貫
通孔１５が穿設されている。なお、円筒柱１３の各分割
片が互いに回転しない様にするためには、例えば各分割
片を長手方向に貫通する支持柱を新た忙設けるか、ある
いは外壁部１２Ｂの内周面と円筒柱１３の各分割片の外
周面に互いに嵌合構造となる凸部及び凹部を形成するか
、あるいは円筒柱１３の各分割片の接合面に互いに嵌合
構造となる凸部及び凹部を形成すればよい。
構成である。すなわち、この実施例では中心支柱１が、
液体ヘリウム１１が充填された金属材料製の液体ヘリウ
ム容器１２と、この容器１２内に収納された電気絶縁材
からなる円筒柱１３とから構成されている。前記容器１
２は内壁部１２Ａと外壁部１２Ｂを有する２重壁構造の
円筒体に形成されており、その外壁部１２Ｂの外周面に
は、長手方向に間隔をあけて複数個のリング状のポロイ
ダルコイルサポート１４が外方に突出した状態で一体に
形成されている。また、電気絶縁材からなる前記円筒柱
１３は、製作や組立の点から長手方向に複数に分割され
るとともに、その分割された各面には、接合されたとき
に前記貫通孔９を形成するための放射方向に延びる溝９
Ａが穿設され、かつ長手方向に延びる多数の冷却用の貫
通孔１５が穿設されている。なお、円筒柱１３の各分割
片が互いに回転しない様にするためには、例えば各分割
片を長手方向に貫通する支持柱を新た忙設けるか、ある
いは外壁部１２Ｂの内周面と円筒柱１３の各分割片の外
周面に互いに嵌合構造となる凸部及び凹部を形成するか
、あるいは円筒柱１３の各分割片の接合面に互いに嵌合
構造となる凸部及び凹部を形成すればよい。
この様に構成されたトカマク型核融合炉では、液体ヘリ
ウム１１はバッファタンク６からマニホールド７を経由
して容器１２内に供給される。また、各ボロイダルコイ
ル５け各ポロイダルコイルサポート１４間に形成された
リング状凹部内に収納されて支持されるとともに、トロ
イダルコイル４の中心力に対するサポートの役割もこの
ポロイダルコイルサポート１４が担っている。このポロ
イダルコイルサポート１４でサポートされたトロイダル
コイル４の中心力は、一体に形成された容器１２の外壁
部１２Ｂを介して容器１２内に収納された円筒柱１３に
よシ最終的にはサポートされる。このため、容器１２の
外壁部１２Ｂの内周面と円筒柱１３の外周面とは、液体
ヘリウム温度の条件下で、外壁部１２Ｂが熱収縮して互
いに密着した状態となる様にする必要があるとともに、
円筒柱１３を構成する電気絶縁材として前記の中心力罠
よる圧縮に対して十分な機械的強度を有するものを用い
る必要がある。この様な電気絶縁材としては、磁器、繊
維強化プラスチック、セラミック等が考えられるが、圧
縮強度及び初期冷凍時における冷却性の点から高熱伝導
性の８ｉＣセラミツクが好適である。
ウム１１はバッファタンク６からマニホールド７を経由
して容器１２内に供給される。また、各ボロイダルコイ
ル５け各ポロイダルコイルサポート１４間に形成された
リング状凹部内に収納されて支持されるとともに、トロ
イダルコイル４の中心力に対するサポートの役割もこの
ポロイダルコイルサポート１４が担っている。このポロ
イダルコイルサポート１４でサポートされたトロイダル
コイル４の中心力は、一体に形成された容器１２の外壁
部１２Ｂを介して容器１２内に収納された円筒柱１３に
よシ最終的にはサポートされる。このため、容器１２の
外壁部１２Ｂの内周面と円筒柱１３の外周面とは、液体
ヘリウム温度の条件下で、外壁部１２Ｂが熱収縮して互
いに密着した状態となる様にする必要があるとともに、
円筒柱１３を構成する電気絶縁材として前記の中心力罠
よる圧縮に対して十分な機械的強度を有するものを用い
る必要がある。この様な電気絶縁材としては、磁器、繊
維強化プラスチック、セラミック等が考えられるが、圧
縮強度及び初期冷凍時における冷却性の点から高熱伝導
性の８ｉＣセラミツクが好適である。
本実施例によれば、中心支柱１の主構成材として電気絶
縁材からなる円筒柱１３を用い、誘導電流が発生する金
属材としては２重壁構造の薄肉の容器１２だけであるか
ら、誘導電流の発生を最小限に止め、この部分での発熱
を低減することができ、しかもトロイダルコイル４の中
心力等に対しては機械的強度の大きい円筒柱１３により
十分にサポートすることができる。
縁材からなる円筒柱１３を用い、誘導電流が発生する金
属材としては２重壁構造の薄肉の容器１２だけであるか
ら、誘導電流の発生を最小限に止め、この部分での発熱
を低減することができ、しかもトロイダルコイル４の中
心力等に対しては機械的強度の大きい円筒柱１３により
十分にサポートすることができる。
以上説明したように、本発明によれば、中心支柱に発生
する誘導電流による発熱を最小限に止めて、液体ヘリウ
ムの熱損失を低減することができるので、ヘリウムの液
体化冷凍設備容量の著しい増加を抑制することができる
。
する誘導電流による発熱を最小限に止めて、液体ヘリウ
ムの熱損失を低減することができるので、ヘリウムの液
体化冷凍設備容量の著しい増加を抑制することができる
。
第１図は従来の超電導マ、グネット方式のトカマク型核
融合炉の概略構成を示す縦断面図、第２図は同核融合炉
の中心支柱の一部破断斜視図、第３図は本発明の一実施
例に係るトカマク型核融合炉の中心支柱付近を示す縦断
面図、第４図は第３図のＡ−Ａ断面図、第５図は同核融
合炉の中心支柱の一部破断斜視図である。 ｌ・・・中心支柱、４・・・超電導トロイダルコイル、
５・・・超電導ボロイダルコイル、１１・・・液体ヘリ
ウム、１２・・・金属材からなる容器、１３・・・電気
絶縁材からなる円筒柱。 代理人 弁理士 高橋明夫”− 第 ７ 日 第 ２ 口 第 ３ 目
融合炉の概略構成を示す縦断面図、第２図は同核融合炉
の中心支柱の一部破断斜視図、第３図は本発明の一実施
例に係るトカマク型核融合炉の中心支柱付近を示す縦断
面図、第４図は第３図のＡ−Ａ断面図、第５図は同核融
合炉の中心支柱の一部破断斜視図である。 ｌ・・・中心支柱、４・・・超電導トロイダルコイル、
５・・・超電導ボロイダルコイル、１１・・・液体ヘリ
ウム、１２・・・金属材からなる容器、１３・・・電気
絶縁材からなる円筒柱。 代理人 弁理士 高橋明夫”− 第 ７ 日 第 ２ 口 第 ３ 目
Claims (1)
- １、超電導トロイダルコイルと、超電導ポロイダルコイ
ルと、中心支柱とを備えた超電導マグネット方式のトカ
マク型核融合炉において、前記中心支柱を、液体ヘリウ
ムを満たした金属材からなる容器と、この容器内にこれ
とｔ丘ホ密着状態で収納された電気絶縁材からなる筒柱
とから構成したことを特徴とするトカマク型核融合炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57212702A JPS59102187A (ja) | 1982-12-06 | 1982-12-06 | トカマク型核融合炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57212702A JPS59102187A (ja) | 1982-12-06 | 1982-12-06 | トカマク型核融合炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59102187A true JPS59102187A (ja) | 1984-06-13 |
Family
ID=16627009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57212702A Pending JPS59102187A (ja) | 1982-12-06 | 1982-12-06 | トカマク型核融合炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59102187A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4795605A (en) * | 1985-05-09 | 1989-01-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Nuclear fusion apparatus |
-
1982
- 1982-12-06 JP JP57212702A patent/JPS59102187A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4795605A (en) * | 1985-05-09 | 1989-01-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Nuclear fusion apparatus |
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