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。
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。
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
✔ 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) |
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 | |
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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 | ウランの濃縮技術の概要 | ウラン濃縮技術の基礎について学ぶ |
第3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4回 | 5f電子の化学-1 | 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-1 |
第5回 | 5f電子の化学-2 | 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-2 |
第6回 | 溶媒抽出の原理と実際 | ウラン等の溶媒抽出法の基礎について学ぶ |
第7回 | 使用済み核燃料再処理の概要 | 使用済燃料から目的核種を抽出分離する手法の基礎について学ぶ |
第8回 | 使用済み核燃料再処理(Purex法)とガラス固化 | 使用済燃料再処理(PUREX法)とガラス固化について学ぶ |
第9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10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11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12回 | 先進高レベル放射性廃棄物処理-1 | 使用済燃料再処理技術の最新動向について学ぶ-1 |
第13回 | 先進高レベル放射性廃棄物処理-2 | 使用済燃料再処理技術の最新動向について学ぶ-2 |
第14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 |
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。
使用しない
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)
講義の際に出される演習問題及びレポート
化学に関する基礎知識を有していることが望ましい。
ptsuka[at]lane.iir.titech.ac.jp / 3067
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