2022年度 原子力化学工学特論   Nuclear Chemical Engineering

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開講元
原子核工学コース
担当教員名
加藤 之貴  原田 琢也  高須 大輝 
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3-4(北2号館571, North 2-571)  
クラス
-
科目コード
NCL.C403
単位数
1
開講年度
2022年度
開講クォーター
4Q
シラバス更新日
2022年4月20日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

本講義は原子燃料サイクルの主要工程であるウラン同位体分離工程と使用済み原子燃料再処理工程に注目し、ウラン同位体分離工程の設計に必要な基礎理論として多数の分離ユニットを結合して高度分離を達成するためのカスケード理論を、原子燃料再処理の主工程である溶媒抽出プロセスの設計に必要な抽出プロセス論を習得して、それら工程の設計法を習得します。

到達目標

【授業の到達目標】  本講義では原子燃料サイクルの主要工程であるウラン同位体分離と使用済み核燃料再処理の理解に必要な基礎理論である分離カスケード理論と抽出プロセス論を習得することを到達目標とします。更に、これらの理論は原子力プロセスだけでなく、高純度物質製造に利用でき、多数の分離装置を組み合わせた複雑な分離系設計の基礎が習得できます。
【テーマ】ウラン同位体分離技術、核燃料再処理技術など原子燃料サイクルの主要工程を理解させると同時に、これら技術開発の基礎となる分離カスケード理論、抽出プロセス論を習得できます。

キーワード

ウラン同位体分離, 核燃料再処理, 分離カスケード理論, 抽出プロセス論

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

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分の授業と小クイズ

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 原子燃料サイクルの構成とその特徴 原子燃料サイクルの構成とその特徴を理解する。
第2回 ウラン同位体分離と分離カスケード ウラン同位体分離と分離カスケードを理解する。
第3回 カスケード理論と理想カスケード カスケード理論と理想カスケードを理解する。
第4回 分離作業量とカスケード設計 分離作業量とカスケード設計を理解する。
第5回 原子燃料再処理と溶媒抽出 原子燃料再処理と溶媒抽出を理解する。
第6回 向流多段溶媒抽出 向流多段溶媒抽出を理解する。
第7回 再処理主工程の設計 再処理主工程の設計を理解する。
第8回 先進再処理プロセスと廃棄物処分 先進再処理プロセスと廃棄物処分を理解する。

授業時間外学修(予習・復習等)

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

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

参考書、講義資料等

未定

成績評価の基準及び方法

カスケード理論及び溶媒抽出理論などの基礎理論の理解度を評価する。レポート(60%)、演習(40%)で成績を評価する。

関連する科目

  • CAP.E362 : 原子力化学工学

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特になし

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