2021年度学院等開講科目物質理工学院応用化学系

原子力化学工学

開講元: 応用化学系
担当教員: 加藤之貴 / 竹下健二 / 塚原剛彦 / 鷹尾康一朗 / 原田琢也
授業形態: 講義
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 木5-6 (S423)
クラス: -
科目コード: CAP.E362
単位数: 100
開講時期: 2021年度
開講クォーター: 2Q
シラバス更新日: 2025年7月10日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

原子力産業の中心は、エネルギーを取り出す原子炉であるが、原子炉を稼働するには原子燃料の製造をするアップストリーム、原子炉から出る使用済み原子燃料の処理や廃棄物を処理するダウンストリームが必要である。それらのストリームにおいて化学工学は重要な役割を果たす。
講義のねらいは、アップストリームにおけるウラン濃縮プロセス、ダウンストリームにおける再処理・廃棄物処理プロセスを取り上げ、それらプロセスが移動論や操作論など化学工学の基礎理論に基づいての設計・運転されていることを学ぶと共に、放射線や核物質の管理など原子力プロセス特有の管理技術について理解することである。

到達目標

アップストリームのウラン濃縮やダウンストリームの原子燃料再処理など代表的な原子力プロセスが移動論や操作論など化学工学の基礎理論を使って設計、運転されていることを学ぶと共に、放射線や核物質の管理など安全性やセキュリティーを確保するための原子力プロセス特有の考え方を理解する。

キーワード

ウラン濃縮、燃料再処理、プロセス設計、放射線管理、核物質管理、安全性

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

80分間の講義と講義内容に関する小テスト

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	原子燃料サイクル	原子燃料サイクルの構成と物質収支が理解できるようになる。
第2回	同位体分離技術	重水濃縮（化学交換法）及びウラン濃縮（ガス拡散法、遠心分離法）が理解できるようになる
第3回	カスケード理論	分離ユニットを多数組み合わせた循環型カスケードが理解できるようになる
第4回	ウラン濃縮プロセス設計	理想カスケード理論に基づくウラン濃縮プロセス設計ができるようになる
第5回	使用済み燃料再処理	PUREX法による燃料再処理技術が理解できるようになる
第6回	多段溶媒抽出プロセス設計	多数の向流型抽出器を組み合わせた抽出カスケードが理解できるようになる
第7回	原子力プロセスの放射線管理と核物質管理	再処理工場における放射線管理と核物質管理が理解できるようになる

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

特になし

参考書、講義資料等

OCWiにアップ

成績評価の方法及び基準

授業内で実施する小テストにより、上記到達目標を評価する。

履修の条件・注意事項