2020年度 核燃料サイクル工学   Nuclear Fuel Cycle Engineering

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開講元
原子核工学コース
担当教員名
竹下 健二  塚原 剛彦  鷹尾 康一朗 
授業形態
講義
メディア利用
Zoom
曜日・時限(講義室)
月3-4(Zoom)  木3-4(Zoom)  
クラス
-
科目コード
NCL.C401
単位数
2
開講年度
2020年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2020年10月1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

核燃料サイクル全体の概要、ウラン濃縮の原理、燃料加工技術、使用済燃料の再処理法、高レベル放射性廃棄物をはじめとした放射性廃棄物の処理・処分法、核種分離技術、これら技術の基礎となるランタノイド・アクチノイドの化学について講義する。

到達目標

授業到達目標として、以下を挙げる。
①ウランの採掘、製錬、濃縮、燃料加工、再処理からなる核燃料サイクルの基本と放射性廃棄物処理・処分法を理解する。
②放射性元素及び核燃料の基礎特性について理解すると共に、これらの違いについて説明ができる。
③原子力利用に関して科学的な判断ができる能力を養う。

キーワード

核燃料サイクル、分離変換、アクチノイド・ランタノイドの化学、放射性廃棄物処理処分

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

講義中に示した内容の理解を深めるため、演習あるいはレポートを実施する。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 核燃料サイクルの概要 核燃料サイクルの概要について学ぶ
第2回 ウランの採掘と製錬 ウラン等の採掘と精錬の手法について学ぶ
第3回 使用済み核燃料に含まれる核種とその性質 使用済燃料に含まれる放射性核種の基礎について学ぶ
第4回 ランタノイド・アクチノイド化学の基礎 ランタノイド・アクチノイドの電子構造・配位化学等について学ぶ
第5回 抽出分離法 ウラン等の溶媒抽出法の基礎について学ぶ
第6回 使用済み核燃料再処理法(Purex法) 使用済燃料から目的核種を抽出分離するPurex法について学ぶ
第7回 使用済み核燃料再処理法(乾式法) 溶融塩等を用いる使用済燃料再処理について学ぶ
第8回 ウランの濃縮技術の概要 ウラン濃縮技術の基礎について学ぶ
第9回 ウラン濃縮法の原理 ウラン濃縮法のうちガス拡散法、遠心分離法、レーザー法等の原理について学ぶ
第10回 核燃料サイクル導入の意義 収支計算によるサイクルの合理性及びその意義について学ぶ
第11回 先進使用済み核燃料再処理技術 使用済燃料再処理技術の最新動向について学ぶ
第12回 核種分離分析と核変換 分離変換の基礎と応用について学ぶ
第13回 放射性廃棄物の処分法 放射性廃棄物の地層処分について学ぶ
第14回 ガラス固化技術 放射性廃棄物のガラス固化技術について学ぶ

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

使用しない

参考書、講義資料等

講義中に適宜、資料を配布する。
M. Benedict, T.H. Pigford, H.W. Levi,“Nuclear Chemical Engineering (2nd ed.)”, McGraw-Hill, 1980.
原子力化学工学(清瀬 量平訳:日刊工業新聞社):第I,III,IV,V,VI,VII巻
Radiochemistry and Nuclear Chemistry, Fourth Edition
Gregory Choppin (Author), Jan Rydberg (Author), Jan-Olov Liljenzin (Author)

成績評価の基準及び方法

講義の際に出される演習問題及びレポート

関連する科目

  • CAP.E361 : 放射化学
  • NCL.C402 : 放射性廃棄物処分工学
  • CAP.E362 : 原子力化学工学
  • NCL.D405 : 核燃料デブリ・バックエンド工学実験A
  • NCL.D406 : 核燃料デブリ・バックエンド工学実験B
  • NCL.C604 : 核燃料サイクル工学実践特論

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

化学に関する基礎知識を有していることが望ましい。

連絡先(メール、電話番号)    ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

ptsuka[at]lane.iir.titech.ac.jp / 3067

オフィスアワー

e-mailでの問い合わせ。

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