AbstractDevelopment testing in the Large Coil Task (LCT) has included investigation of superconducting coils' tolerance for various forms of healing, such as may be encountered in the magnets of a fusion reactor. The nuclear heating in coils is strongly influenced by the reactor design. The LCT coils are the first large superconducting magnets to provide experimental perspectives on nuclear heating. The Japanese LCT coil is one of three pool-boiling cooled coils in a six-coil toroidal array at Oak Ridge National Laboratory. The coil size is about one half that of fusion reactor coils. Simulated nuclear heating tests were performed on the Japanese coil. The coil was designed to be fully cryostable at the magnetic field of 8 T, and experimental results indicated that a local nuclear heating power density of 55 mW/cm3 has negligible influence on the stability of the coil. It corresponds to an equivalent nuclear heating power density of 5 mW/cm3 in the innermost turn of the winding. Excessive heating power resulted in a coil quench due to vapor accumulation. While the boundary of the tolerance was not surveyed, the value of 5 mW/cm3 is considered to be the limit for nuclear heating in a pool-boiling cooled coil. As for a forced-flow cooled coil, its tolerance seems to be smaller.
大型コイル事業（LCT）における開発試験には、核融合炉の磁石で遭遇する可能性のあるような、さまざまな形態の核加熱に対する超伝導コイルの耐性の調査が含まれていた。コイル内の核加熱は、炉の設計に強く影響される。LCTコイルは、核加熱に関する実験的見解を提供した最初の大型超伝導磁石である。日本製LCTコイルは、オークリッジ国立研究所の6コイルからなるトロイダル配列における3つのプール沸騰冷却コイルのうちの1つである。コイルの寸法は、核融合炉のコイルの約半分である。模擬核加熱試験が日本製コイルに対して実施された。このコイルは、8 Tの磁場で完全に安定化されるよう設計されており、実験結果は、55 mW/cm³の局所核加熱電力密度がコイルの安定性に及ぼす影響は無視できることを示した。これは、巻線の最内周ターンにおける5 mW/cm³の等価核加熱電力密度に相当する。過大な加熱電力は、蒸気の蓄積によるコイルのクエンチを引き起こした。許容限界の境界は詳細には調査されなかったが、5 mW/cm³という値は、プール沸騰冷却コイルにおける核加熱の限界であると考えられている。一方、強制流動冷却コイルの場合、その許容値はより小さいと思われる。