AbstractSince Nb3Al is less sensitive against strain than Nb3Sn, we can avoid degradation of the critical current performance due to strain, or any difficulties in the fabrication of the toroidal field (TF) coil, which originate as a result of sensitivity of the critical current of Nb3Sn on the strain. From 1986, therefore, the authors started the development of an Nb3Al strand aiming at the application in TF coils of fusion reactors. The high critical current performance, 600–700 A mm−2 at 12 T and 4.2 K, could then be achieved, which was as good as Nb3Sn. In addition, a large-current Nb3Al cable-in-conduit conductor will be tested, the critical current of this conductor was then evaluated to be 120 kA at 12 T and 4.2 K. These data demonstrate the applicability of the Nb3Al conductor to the ITER-TF coil. In addition, the 13-T and 40-kA class coil, Nb3Al insert coil, was tested to demonstrate the applicability of the Nb3Al conductor, with a react-and-wind technique, to the ITER-TF coil under the framework of the ITER-EDA. The fabrication of the Nb3Al strand for this coil is underway.
Nb3AlはNb3Snよりもひずみに対して感受性が低いため、Nb3Snの臨界電流のひずみに対する感受性に起因する臨界電流性能の劣化や、トロイダル磁場(TF)コイルの製造における困難を回避することができる。そこで著者らは1986年から、核融合炉のTFコイルへの応用を目的としたNb3Al線材の開発を開始した。その結果、12T・4.2Kにおいて600~700A/mm²という高い臨界電流性能が達成され、これはNb3Snと同等の性能であった。さらに、大電流対応のNb3Alケーブル・イン・コンジット導体を試作し、その臨界電流を評価したところ、12T・4.2Kにおいて120kAという値を達成した。これらのデータは、ITER-TFコイルへのNb3Al導体の適用可能性を示すものである。さらに、反応・巻き付け法によるNb3Alインサートコイル(13T・40kA級)を試作し、ITER-EDAの枠組みのもとでNb3Al導体のTFコイルへの適用可能性を実証するための試験を実施した。現在、このコイル用のNb3Al線材の製造が進行中である。