原子力システム研究開発事業
成果報告会開催

原子力システム 研究開発事業 成果報告会資料集

ごあいさつ

プログラムディレクター 茅 陽一
財団法人地球環境産業技術研究機構 副理事長

 球温暖化は現在人類が直面している深刻な問題と認識されてきています。昨年5月には安部前首相が「美しい星50(Cool Earth 50)」というパッケージを提案し、「世界全体の温室効果ガス排出量を現状から2050 年までに半減」という長期目標を世界共通目標とするよう呼びかけました。また、2007年のノーベル平和賞は地球温暖化対策に向けた基盤作りの必要性を広く訴え続けた努力が評価され、米国の前副大統領アル・ゴア氏及び「気候変動に関する政府間パネル」(IPCC)に与えられました。昨年末にはインドネシアのバリ島ヌサドゥアで地球温暖化対策を協議する第13回締約国会議(COP13)が開催され、2013年以降の温暖化対策の枠組み交渉の進め方を纏めた工程表「バリ・ロードマップ」が合意されました。温暖化問題を考える上で、温室効果ガスをほとんど排出しない原子力の活用は重要な要素となります。しかしながら、原子力の燃料としてのウラン資源は、既存のシステムで利用する限り、埋蔵量の制約が深刻な問題となります。そのため、安全確保のしくみがわかりやすい、高効率な燃料利用により燃料を極力無駄にしない、放射性廃棄物排出の大幅な削減が図りうる、核拡散抵抗性に優れる、経済性向上が見込める等の特長を持つ「革新的な原子力システム」の実現が必要になります。

 国際的には、第4世代の原子炉システムに関する研究開発を国際分業で進めていくための枠組みである「第4世代原子力システム国際フォーラム(GIF)」、IAEAの呼びかけにより国際協力により進められている革新的原子力システムの導入環境の整備等の支援を行うことを目的とした「革新的原子炉開発プロジェクト(INPRO)」、米国を中心に原子力発電の利用推進を世界的に行うため核燃料再処理と核廃棄物削減技術の開発・実証を行い、核不拡散新技術開発を目指す「国際原子力パートナーシップ(GNEP)」などの革新的原子力システムに関する取組みが精力的になされているところであります。

 このような状況の中、革新的原子力システムの実現に資することを目的として、競争的資金制度である「原子力システム研究開発事業」を平成17年度に創設し、研究開発課題の募集及び採択研究開発課題による研究開発を実施しています。現在、87件の研究開発課題について研究開発を進めており、1件の研究開発課題が終了しています。

 今回の成果報告会においては、平成17年度及び平成18年度採択の研究開発課題について得られた成果を、皆様にご紹介いたします。各研究開発課題での新しい試みや新しい知見について、皆様のご意見をお聞かせいただければ幸いです。
平成20年1月

目次

1. 原子力技術開発と国際協力・国際競争

財団法人エネルギー総合工学研究所 理事  松井一秋

2. 特別推進分野採択研究開発課題成果概要

[平成18年度採択課題]
(1)ナトリウム冷却炉に関する技術開発課題
高クロム鋼を用いた1次冷却系配管に適用する流量計測システムの開発
三菱FBRシステムズ株式会社 プラント設計部電気計装グループ長  岩田 東
原子炉容器の高温構造設計評価技術及び破損燃料位置検出器の開発
―原子炉容器のコンパクト化を目指して―

独立行政法人日本原子力研究開発機構 次世代原子力システム研究開発部門
構造信頼性グループリーダー  笠原直人
燃料取扱い系システムの開発
日本原子力発電株式会社 研究開発室 副部長  小竹庄司
過渡時の自然循環による除熱特性解析手法の開発
三菱FBRシステムズ株式会社 炉心・安全設計部熱流動グループ長  渡辺 収
炉心損傷評価技術(レベル2PSA)の開発
独立行政法人日本原子力研究開発機構 次世代原子力システム研究開発部門
FBRシステムユニット長  中井良大
(2)先進湿式法再処理に関する技術開発課題
燃料集合体解体及び燃料ピンせん断技術の開発
日本原子力発電株式会社 研究開発室 次長  小林嗣幸
抽出クロマトグラフィ法によるMA回収技術の開発
独立行政法人日本原子力研究開発機構 次世代原子力システム研究開発部門
再処理システムグループサブリーダー  駒 義和
(3)簡素化ペレット法燃料製造に関する技術開発課題
セル内遠隔設備の開発
独立行政法人日本原子力研究開発機構 次世代原子力システム研究開発部門
次世代燃料製造システムユニット長  滑川卓志
TRU燃料集合体組立時の燃料バンドル冷却評価技術の開発
ニュークリア・デベロップメント株式会社 技術開発推進室長  伊藤邦博

3. 基盤研究開発分野採択研究開発課題成果概要

(1)革新技術創出型研究開発
革新的原子炉技術
[平成17年度採択課題]
原子力システム高効率化に向けた高耐食性スーパーODS 鋼の開発
京都大学 エネルギー理工学研究所 教授  木村晃彦
軽水冷却スーパー高速炉に関する研究開発
東京大学 大学院工学系研究科原子力専攻 教授  岡 芳明
ナノテクノロジによるナトリウムの化学的活性度抑制技術の開発
独立行政法人日本原子力研究開発機構 次世代原子力システム研究開発部門 FBR要素技術ユニット
計測技術グループリーダー  荒 邦章
新技術を活用した高速炉の次世代安全解析手法に関する研究開発
東京大学 大学院工学系研究科 教授  越塚誠一
レーザを用いた超高感度分析技術による高速炉のプラント安全性向上に関する研究
独立行政法人日本原子力研究開発機構 高速実験炉部  高速炉技術課長  青山卓史
先進複合材コンパクト中間熱交換器の技術開発
京都大学 エネルギー理工学研究所 教授  小西哲之
高強度パルス中性子源を用いた革新的原子炉用核データの研究開発
北海道大学 大学院工学研究科 教授  鬼柳善明
[平成18年度採択課題]
水素化物中性子吸収材を用いた革新的高速炉炉心に関する研究開発
東北大学 金属材料研究所 准教授  小無健司
ナトリウム中の目視検査装置の開発
独立行政法人日本原子力研究開発機構 次世代原子力システム研究開発部門 研究主幹  山下卓哉
液体金属熱流動評価のための高速度3次元直接計測技術開発
東京大学 大学院新領域創成科学研究科 教授  岡本孝司
液体金属中で適用可能な摩擦撹拌接合補修技術の開発
三菱重工業株式会社 新型炉プラント設計課 主任  加藤潤悟
長寿命プラント照射損傷管理技術に関する研究開発
独立行政法人日本原子力研究開発機構 次世代原子力システム研究開発部門 研究主席  青砥紀身
核燃料サイクル技術
[平成17年度採択課題]
超臨界流体を用いた全アクチニド一括分離システムの開発
独立行政法人日本原子力研究開発機構 次世代原子力システム研究開発部門研究主席  小山智造
次世代再処理機器用耐硝酸性材料技術の研究開発
株式会社神戸製鋼所 機械エンジニアリングカンパニー 技術部 次長  中山準平
新規抽出剤・吸着剤によるTRU・FP分離の要素技術開発
独立行政法人日本原子力研究開発機構 アクチノイド分離化学研究グループリーダー  木村貴海
効果的環境負荷低減策創出の為の高性能Am含有酸化物燃料の研究
独立行政法人日本原子力研究開発機構 大洗研究開発センター燃料材料試験部 燃料試験課長  田中健哉
低除染TRU燃料の非破壊・遠隔分析技術開発
独立行政法人日本原子力研究開発機構 原子力基礎工学研究部門
遠隔・分光分析研究グループリーダー  若井田育夫
高選択・制御性沈殿剤による高度化沈殿法再処理システムの開発
東京工業大学 原子炉工学研究所 准教授  池田泰久
[平成18年度採択課題]
電解還元法を適用した酸化物燃料の乾式再処理に関する技術開発
財団法人電力中央研究所 原子力技術研究所 上席研究員  坂村義治
将来再処理プロセスでの窒素酸化物クローズドシステム開発
日本原燃株式会社 再処理事業部 技術開発研究所長  高奥芳伸
温度スイングクロマト分離法のための感温性ゲル抽出剤の開発
東京工業大学 資源化学研究所 准教授  竹下健二
TRU燃焼のための合金燃料設計と製造の基盤技術の開発
名古屋大学 エコトピア科学研究所 准教授  有田裕二
FBRの円滑な導入のための柔軟な燃料サイクルに関する研究開発
日立GEニュークリア・エナジー株式会社 日立事業所主管技師  深澤哲生
晶析工程における結晶精製技術に関する研究開発
独立行政法人日本原子力研究開発機構 次世代部門 湿式再処理技術開発グループサブリーダー  鷲谷忠博
(2)若手対象型研究開発
革新的原子炉技術
[平成17年度採択課題]
超臨界圧水冷却高速炉の炉内構造材劣化予兆診断技術の開発
独立行政法人日本原子力研究開発機構 原子力基礎工学研究部門 腐食損傷機構研究グループ
研究員  根本義之
ガス冷却高速炉用先進材料のナノメカニクス接合解析技術の開発
北海道大学 エネルギー変換マテリアル研究センター 准教授  柴山環樹
原子力システム管理技術の大規模情報可視化に関する研究開発
お茶の水女子大学 大学院人間文化創成科学研究科 准教授  伊藤貴之
材料表面劣化計測技術を用いた耐腐食性高強度材料の研究開発
名古屋大学 大学院工学研究科 准教授  柚原淳司
ミリチャンネル二相熱流動場の高信頼性予測実現のための研究開発
大阪大学 大学院工学研究科 准教授  大川富雄
陽電子マイクロビームによる原子力材料のミクロ劣化解析
独立行政法人日本原子力研究開発機構 先端基礎研究センター グループリーダー  河裾厚男
照射の複合作用を考慮した新しい材料損傷評価法の開発
独立行政法人日本原子力研究開発機構 腐食損傷機構研究グループ 研究副主幹  三輪幸夫
モデル・データ・検査融合に基づく炉内材料劣化に関する研究開発
東京大学 大学院工学系研究科システム量子工学専攻 准教授  沖田泰良
ミクロ炉物理に基づく反応度係数の高精度測定手法と解析手法の開発
株式会社 東芝 電力・社会システム技術開発センター 主務  吉岡研一
多変量時空間ゆらぎ制御による高信頼合金設計技術に関する研究
東北大学 大学院工学研究科 助教  鈴木 研
[平成18年度採択課題]
プラズマを用いたトリチウム化炭化水素の分解回収法の研究開発
九州大学 大学院総合理工学研究院 助教  片山一成
化学的不純物アクティブ制御による原子炉材料長寿命化の研究開発
独立行政法人日本原子力研究開発機構 原子力基礎工学研究部門
コジェネレーション高温ガス炉設計評価グループ 研究副主幹  坂場成昭
ナノ構造伝熱面の創成技術ならびに伝熱特性に関する研究開発
独立行政法人 日本原子力研究開発機構 核融合研究開発部門 研究副主幹  江里幸一郎
その場補修可能なナノ・マイクロ複合微粒子防食被覆法の開発
京都大学 エネルギー理工学研究所 助教  笠田竜太
冷却材中のトリチウム挙動及びその濃度制御に関する研究開発
独立行政法人 日本原子力研究開発機構 核融合研究開発部門 研究副主幹  中村博文
高機能代替流体による高速軽水炉燃料の熱的限界予測手法の開発
横浜国立大学 大学院工学研究院 准教授  森 昌司
多粒子対応型高性能次世代放射線モニタの開発
独立行政法人日本原子力研究開発機構 原子力基礎工学研究部門
放射線防護研究グループ 研究員  佐藤達彦
不確実性を考慮した原子力システム研究開発評価法に関する研究
独立行政法人日本原子力研究開発機構 次世代原子力システム研究開発部門 研究員  塩谷洋樹
先進的原子炉燃料セラミックスにおける照射損傷量評価の高精度化の研究
独立行政法人日本原子力研究開発機構 先端基礎研究センター 研究主幹  石川法人
界面反応ダイナミクスに基づく耐熱合金の耐久性評価法の開発
東北大学 大学院工学研究科 助教  竹田陽一
原子力プラント全容解析のための接合部連成モデリングの研究開発
独立行政法人日本原子力研究開発機構 システム計算科学センター 研究副主幹  西田明美
鉛ビスマス冷却型高速炉における耐食性皮膜付着力の試験技術開発
東北大学 大学院工学研究科 助教  佐藤 学
核燃料サイクル技術
[平成17年度採択課題]
液化ガスを媒体とする使用済燃料からのアクチニド抽出法の開発
名古屋大学 エコトピア科学研究所 准教授  澤田佳代
長寿命核種核変換処理用酸化物セラミックスに関する研究開発
九州大学 大学院工学研究院 准教授  安田和弘
放電プラズマ焼結による革新炉燃料ペレット製造に関する研究開発
大阪大学 大学院工学研究科 助教  牟田浩明
FBR燃料再処理のための新規N, N-ジアルキルアミドの創製
独立行政法人日本原子力研究開発機構 アクチノイド分離化学研究Gr 研究副主幹  鈴木伸一
マイクロ・ナノ反応場を利用した革新的アクチノイド分離法の研究
名古屋大学 大学院工学研究科 准教授  渡慶次学
中性子共鳴吸収によるMOX燃料ペレット模擬体分析法の開発研究
北海道大学 大学院工学研究科 准教授  加美山隆
レーザー光による原子炉材料中のオンサイト水素分析技術の開発
福井大学 大学院工学研究科 准教授  福元謙一
FBR燃料再処理のためのタンパク質機能付加SAMの創生
独立行政法人日本原子力研究開発機構 先端基礎研究センター 研究副主幹  坂本文徳
不溶性陽極を用いた革新的酸化物乾式再処理プロセス技術の開発
京都大学 大学院エネルギー科学研究科 助教  後藤琢也
液体Gaを用いた高効率マイナーアクチノイド分離回収技術の開発
独立行政法人日本原子力研究開発機構 原子力基礎工学研究部門
超ウラン元素燃料高温化学研究グループ 研究副主幹  林 博和
ガス冷却高速炉用高燃焼度燃料の開発
京都大学 エネルギー理工学研究所 准教授  檜木達也
[平成18年度採択課題]
窒化チタンを不活性母材としたMA含有窒化物燃料製造技術に関する研究開発
独立行政法人日本原子力研究開発機構 原子力基礎工学研究部門 研究員  高野公秀
乾式再処理廃塩からのマイナーアクチニド回収に関する研究開発
東京工業大学 原子炉工学研究所 助教  鈴木達也
低除染酸化物燃料サイクルの成立を指向した多元系燃料の物性研究
大阪大学 大学院工学研究科 助教  黒崎 健
放射性廃棄物エネルギー有効利用のための新技術開発
名古屋大学 大学院工学研究科 准教授  吉田朋子
参考資料
  表1 「原子力システム研究開発事業」のPD・PO
  表2 平成17年度採択課題(1)
  表2 平成17年度採択課題(2)
  表2 平成17年度採択課題(3)
  表3 平成18年度採択課題(1)
  表3 平成18年度採択課題(2)
  表3 平成18年度採択課題(3)
  表3 平成18年度採択課題(4)
  表4 平成19年度採択課題(1)
  表4 平成19年度採択課題(2)
Japan Science and Technology Agency
原子力システム研究開発事業 原子力業務室