2025年度 (最新) 学院等開講科目環境・社会理工学院融合理工学系

原子核工学基礎第２

開講元: 融合理工学系
担当教員: 中瀬正彦
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月5-6 (S4-203(S423))
クラス: -
科目コード: TSE.A338
単位数: 100
開講時期: 2025年度
開講クォーター: 2Q
シラバス更新日: 2025年3月25日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

本講義では原子核工学基礎第１における原子炉よりの学習に引き続き、ここでは原子力バックエンド、上流から下流までを俯瞰して原子核工学の概要をつかんでもらうことを狙いとしている。同位体分離と濃縮、放射性廃棄物の処理と処分、使用済み核燃料の再処理として、湿式再処理と乾式再処理について取り上げる。更に、環境と原子力の結節の観点から、核分裂生成物の環境放出や、核燃料サイクルの将来技術を紹介する。最終回では核燃料サイクルシナリオと物量評価を通じて本講義を総括する。本講義によって多岐にわたる原子核工学の概要を理解する。

到達目標

本講義では原子燃料サイクルの主要工程である核種分離と濃縮、使用済み核燃料再処理、放射性廃棄物と処分概念を理解し、更に原子力と環境とのかかわり、革新的な原子力技術の概要を理解し、総合工学である原子核工学の幅広さ、面白さを理解することを目標とする。

実務経験のある教員等による授業科目等

実務経験と講義内容との関連 (又は実践的教育内容)

主担当教員に加えて、原子力に関する各分野のエキスパート(特定教授等)と連携して講義を行う。

キーワード

核燃料サイクル、原子力化学工学、核種分離・濃縮, 核燃料再処理, 放射性廃棄物、原子力と環境、核変換、核燃料サイクルシナリオと物量評価

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)
総合工学である原子核工学の俯瞰的な知見

授業の進め方

90分の授業とレポート。チャットGPTを用いたレポートは判別ツールで類似度判定します。オリジナリティのあるレポートを心がけてください。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	イントロダクション	講義全体の説明の後に、原子力の現状と核燃料サイクルを概説する。
第2回	同位体分離と濃縮	同位体分離や濃縮の理論を理解する。
第3回	放射性廃棄物の処理と処分	ガラス固化、最終処分概念を理解する。
第4回	使用済み核燃料の再処理；湿式再処理と乾式再処理	使用済み核燃料の再処理方として、湿式、乾式の両方を理解する。
第5回	原子力と環境；TRUと核分裂生成物の環境放出	天然原子炉オクロの概要とTMI、Chernobyl、Fukushima事故による放射性物質の環境放出影響などを通じ、原子力と環境との関連について理解する。
第6回	核燃料サイクルの将来技術：分離、リサイクル、核変換	核燃料サイクルを発展させ、より負荷の少ない廃棄物処分と資源の有効利用を目指した技術を紹介する。
第7回	核燃料サイクルシナリオと物量評価、講義全体のまとめ	核燃料サイクルシミュレーターとシナリオ評価を概説し、原子力利用シナリオや技術導入戦略等について理解する。最後に、一連の講義のまとめを行う。

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をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。講義で取り上げるトピックスは原子核工学に興味を持ってもらうために意図的に多くしてあるため、不明点を講義後に各自よく調べ、復習すること。

教科書

Benedict、Pigford and Levi : Nuclear Chemical Engineering, McGraw Hill

参考書、講義資料等

特になし

成績評価の方法及び基準

講義中に課す課題を通じて理解度を評価する。主にレポートにより成績を評価する。

履修の条件・注意事項