原子力研究

東大MALTandem加速器：微小世界の探求者

東京大学原子力研究総合センターに設立された東大MALTは、MicroAnalysis Laboratory, Tandem acceleratorの頭文字をとったもので、物質の微細な構造や組成を原子レベルで解き明かすことを目的とした世界トップレベルの分析施設です。この施設の心臓部には、全長約40メートルにも及ぶ巨大な「タンデム加速器」が設置されています。タンデム加速器は、電子を剥ぎ取った原子を高速に加速し、分析対象となる物質に照射します。この時、物質から放出される粒子や光のエネルギーや量を精密に測定することで、物質を構成する元素の種類や量、さらにそれらの空間的な配置といった情報を得ることができます。東大MALTでは、このタンデム加速器を用いた分析技術に加えて、様々な顕微鏡技術や分光技術を駆使することで、物質科学、材料科学、生命科学、環境科学、考古学など、多岐にわたる分野の研究に貢献しています。例えば、新材料の開発や、環境中の微量元素分析、文化財の年代測定など、ミクロの世界を探求することでマクロな世界を理解するための重要な役割を担っています。

2024.09.24

原子力施設

世界の原子力研究を牽引するNERIとは

- NERIの概要NERI（原子力エネルギー研究イニシアチブ）は、アメリカ合衆国エネルギー省（DOE）によって1999年度に開始された原子力研究プログラムです。21世紀において、エネルギー問題や環境問題の解決において指導的な役割を担い、原子力分野で世界における競争力を確保することを目指しています。具体的には、アメリカ国内の大学や研究所、産業界における原子力科学技術の活性化を目的としています。NERIは、革新的な原子炉の設計や燃料サイクル技術、原子力の安全性向上、廃棄物管理など、幅広い研究開発を支援しており、その成果は将来の原子力技術の発展に大きく貢献することが期待されています。特に、安全性と経済性に優れた次世代原子炉の開発や、使用済み核燃料の再処理技術の開発などは、原子力の持続的な利用に向けて重要な課題として位置づけられています。NERIは、これらの課題解決に向けて、産学官連携による研究開発を推進し、世界をリードする原子力技術の創出を目指しています。

2024.09.24

その他

動きを捉える中性子テレビ法

- 中性子テレビ法とは中性子テレビ法は、人間の目には見えない中性子線を使い、まるでレントゲン写真のように、物体の内部を鮮明に映し出す技術です。しかし、従来のレントゲン写真とは異なり、静止画ではなく動画として撮影できる点が大きな特徴です。これは、中性子と反応して光を発する特別な蛍光コンバータと、ごく僅かな光でも捉えることができる超高感度カメラを組み合わせることで実現しました。まるで、人間の目が透視能力を得たかのように、リアルタイムで物体の内部構造や変化の様子を観察することができるのです。この技術は、物質の内部で起こる現象を詳細に観察できるため、様々な分野で応用が期待されています。例えば、燃料電池内部の水素の流れや、リチウムイオン電池内部のイオンの動きなどを直接観察することで、性能向上や開発に役立てることができます。また、コンクリート内部の亀裂や劣化状態を非破壊で検査したり、文化財の内部構造を調査したりと、その応用範囲は多岐に渡ります。中性子テレビ法は、従来の方法では不可能だったレベルで物質内部の現象を可視化することで、様々な分野の研究開発に革新をもたらす可能性を秘めていると言えるでしょう。

2024.09.22

その他

電力技術の進化を支えるEPRI

アメリカの電力業界を支える頭脳集団として、電力研究所（EPRI Electric Power Research Institute）は欠かせない存在です。カリフォルニア州に拠点を置くEPRIは、アメリカの電力会社を中心に、様々な企業や団体が会員として名を連ねる非営利団体です。その活動は多岐に渡り、電気事業に関わる技術開発から経済分析、環境影響評価まで、幅広い分野を網羅しています。EPRIの設立は1972年に遡ります。高度経済成長を背景に電力需要が急増する中、より安全で信頼性が高く、そして環境に優しい電力供給体制の構築が求められるようになりました。そこで、電力会社が共通の課題解決と技術革新を目指し、共同で研究開発を行う場としてEPRIが誕生したのです。以来、EPRIは電力業界の vanguardia として、数々の重要な研究成果を世に送り出してきました。例えば、原子力発電所の安全性向上に関する研究や、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーの導入促進、スマートグリッド技術の開発などが挙げられます。日本の電力中央研究所に相当する機関として、EPRIは国際的な連携も積極的に推進しています。世界各国の電力会社や研究機関と協力し、地球規模のエネルギー課題解決に貢献しています。

2024.09.22

その他

原子力研究の拠点：原子炉研究所

ロシアの原子力研究の中心地として、ディミトロフグラードに位置する原子炉研究所（RIAR）は、1956年の設立以来、国内の原子力開発を先導してきました。ここは、基礎研究から応用研究まで幅広く手掛け、ロシアの原子力技術の進歩に大きく貢献してきました。RIARの特徴は、多様な原子炉を保有している点です。高速炉や熱中性子炉など、様々な種類の原子炉を用いることで、多岐にわたる研究開発プロジェクトを同時進行できます。RIARでは、原子力発電の安全性向上に関する研究開発にも積極的に取り組んでいます。具体的には、過酷事故の模擬実験や新型燃料の開発などを通して、より安全な原子力発電の実現を目指しています。さらに、RIARは、放射性廃棄物の処理・処分技術の開発にも力を入れています。環境負荷を低減するために、より安全かつ効率的な処理・処分方法の確立が急務とされています。RIARは、国際的な原子力研究機関とも連携し、世界規模で原子力技術の発展に貢献しています。人材育成にも力を入れており、将来を担う原子力技術者の育成にも重要な役割を担っています。

2024.09.22

原子力施設

原子力研究の国際協調：ハルデン計画

- ハルデン計画とはハルデン計画は、国際的な協力体制のもと、原子力技術の向上と安全性向上を目指す、世界最大規模の原子力研究プロジェクトです。1958年から、経済協力開発機構／原子力機関（OECD/NEA）の枠組みとして、ノルウェーのハルデン市にある沸騰水型重水炉を用いて、原子炉計装と燃料照射に関する研究開発を共同で行っています。この計画は、当初から国際的な協力の下に進められており、1967年には日本も参加しました。現在では、世界20カ国、24機関が参加する大規模なプロジェクトへと発展しています。ハルデン計画の特徴は、実際の原子炉を用いた実験を行うことができる点にあります。これにより、コンピューターシミュレーションだけでは得られない、より現実的で信頼性の高いデータを取得することができます。これらのデータは、原子炉の安全性向上や効率化、新型燃料の開発などに役立てられています。日本は、ハルデン計画に長年積極的に参加し、燃料の安全性研究や原子炉の運転・保守技術の向上に貢献してきました。得られた研究成果は、国内の原子力発電所の安全性向上に役立てられています。今後も、国際協力を通じて、原子力の平和利用と持続可能なエネルギー開発に向けて、ハルデン計画で得られた知見を活かしていくことが期待されています。

2024.09.22

その他

ドイツの原子力研究を支えるBMFT

- BMFTとはBMFTは、"Bundesministerium für Forschung und Technologie"の略称で、日本語では「連邦研究技術省」といいます。これは、かつてドイツに存在した、科学技術分野の行政機関です。1972年に設立され、1998年に「連邦教育研究技術省」に改組されるまで、およそ四半世紀にわたり、ドイツの科学技術政策を牽引してきました。その活動範囲は非常に広く、日本の文部科学省と経済産業省の両方を合わせたような組織といえます。基礎研究に対する助成から、産業界と連携した応用研究の推進、さらには将来を見据えた技術開発の支援など、様々なレベルでの取り組みを行っていました。BMFTは、大学や研究機関、企業など、様々な主体に対して資金提供や政策支援を行うことで、ドイツの科学技術力の発展に大きく貢献しました。その実績は、自動車、機械、化学など、ドイツを代表する産業の国際競争力にも表れています。BMFTは、もはや存在しませんが、その精神は、現在の連邦教育研究技術省にも引き継がれており、ドイツは引き続き、科学技術立国として世界をリードしています。

2024.09.22

その他

未来への挑戦：原子力エネルギー研究イニシアティブ

1999年度、米国エネルギー省は「原子力エネルギー研究イニシアティブ」、通称NERIを立ち上げました。これは、原子力科学技術の活性化を目的とした、意欲的なプログラムです。国際的な競争が激化する中で、米国が原子力分野の主導的な立場を維持し続けるためには、このイニシアティブが欠かせません。21世紀に人類が直面するエネルギー問題や環境問題を解決していく上でも、原子力分野における米国のリーダーシップは重要です。NERIは、安全性と信頼性を向上させた、より安全な原子炉の開発や、原子力発電の経済性の向上、そして放射性廃棄物の処理問題など、原子力発電が抱える重要な課題に取り組んでいます。さらに、水素生成や海水淡水化など、原子力の新たな活用法についても研究が進められています。NERIは、大学や研究機関、産業界との連携を強化することで、革新的な技術の開発を促進し、次世代の原子力科学者や技術者を育成することを目指しています。このプログラムは、原子力エネルギーの潜在能力を最大限に引き出し、よりクリーンで持続可能なエネルギーの未来を切り開くための重要な推進力となるでしょう。

2024.09.22

その他