- 開講元
- 原子核工学コース
- 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(M-278(H121)) 木3-4(M-278(H121))
- クラス
- -
- 科目コード
- NCL.C401
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2023年度
- 開講クォーター
- 3Q
- シラバス更新日
- 2023年9月29日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 英語
- アクセスランキング
-
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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 |
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。
