研究開発課題概要

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平成22年度「原子力基礎基盤戦略研究イニシアティブ」採択課題

(1)戦略的原子力共同研究プログラム

 原子力に関する基礎的・基盤的な研究分野について、幹事機関を中心とした複数機関の連携により、国の政策ニーズに基づき重点化されたテーマ設定に従い、組織や研究領域を越えた横断的な共同研究を推進し、戦略的かつ先端的な研究を行うプログラム。

研究代表者 所属機関 提案課題名 課題の概要
【テーマ1】シミュレーション技術を活用した原子力エネルギー技術の高度化に関する基礎・基盤的研究
倉田 正輝 電力中央研究所 核燃料に関する計算組織学的な解析技術の開発 既存の核燃料熱力学データベースの統合及び実測による拡充、照射後試料や未照射試料での観測事実の活用、反応素過程の基礎試験、第一原理計算や分子動力学計算によるパラメータ評価に基づいて、酸化物燃料、金属燃料、マイナーアクチニド含有燃料など、多様な核燃料の照射中及び製造時の組織形成・反応機構解析に活用できる、フェーズフィールド法を中核とする計算組織学的な解析手法を構築する。
阿部 豊 筑波大学 地震加速度付加時の気液二相流の詳細予測技術高度化に関する研究 大規模地震発生時の原子炉燃料集合体内気液二相流の動的応答特性については、現在殆ど明らかとなっていない。実験的手法と計算科学的手法を組み合わせた基礎・基盤的な研究により、地震動からの様々な加振モードや振動数に対する気液二相流応答特性の詳細な予測を可能とする手法を開発する。
【テーマ2】使用済燃料の再処理の経済性等の向上に資する基礎・基盤的研究
三村 均 東北大学 高機能性キセロゲルによる原子力レアメタルの選択的分離法の開発 放射性廃棄物処分の大幅な削減、核不拡散性の向上、有用元素(発熱元素、白金族元素等)の有効利用、分離システムのコンパクト化を目指し、高機能性ゲルポリマーによる有用元素の精密分離技術の確立により,経済性、効率性,社会的受容性を向上できる先進的な高度核種分離プロセスを構築する。
【テーマ3】放射線の生物学的影響に関する研究
小松 賢志 京都大学 小児期被ばくの放射線感受性とDNA 修復に関する研究 動物組織レベルおよび幹細胞を中心とした細胞レベルの解析により小児期の放射線感受性を定量的に評価、その原因となる二種類の修復過程と発現制御の分子機構を明らかにする。
【テーマ4】原子力利用に伴う社会システム上の課題解決に資する研究
田中 知 東京大学 国際核燃料サイクルシステムの構築と持続的運営に関する研究 近年の全世界的な原子力発電導入拡大に伴い、機微技術や核物質の拡散懸念も増加していることから、原子力平和利用と核不拡散強化の両立を目的とする核燃料サイクルを、国際管理下で行う場合の安定した枠組及びその枠組の下で産業界が果たす役割について研究する。
澤田 健一 海上技術安全研究所 我が国の核燃料物質海上輸送時の脆弱性評価手法に関する研究(1年のみのフィージビリティスタディとして実施) 我が国における核燃料物質の海上輸送は、今後、輸送物が多様化するとともに、輸送量も増加することが見込まれる。また、国際的には、核物質防護ガイドラインの改訂作業が進められている等、核燃料物質の輸送について、安全に加えセキュリティもより重視されつつある。一方、セキュリティ対策の確保に関して、定量的にその対策の効果を評価するシステムが存在しないため、核燃料物質の合理的な防護対策を検討する上で、脆弱性評価システムの構築が急務である。そのため、本研究では、核燃料物質海上輸送時における脆弱性評価手法の課題抽出と課題解決策の検討を実施するとともに、セキュリティ研究に係る人材ネットワークの基礎の形成を図る。

(2)研究炉・ホットラボ等活用研究プログラム

 研究炉や核燃料系ホットラボ、コバルト60照射施設、加速器照射施設を有する機関が、他の機関と連携し、共同研究として当該ホット施設の特色を生かした、基盤的かつ先端的な研究を行うプログラム。

研究代表者 所属機関 提案課題名 課題の概要
永井 康介 東北大学 原子炉圧力容器オーバーレイクラッドの劣化機構に関する研究 原子炉圧力容器を腐食から保護するオーバーレイクラッドの中性子照射や熱時効による劣化が応力腐食割れ感受性に与える影響を、レーザー3次元アトムプローブ等の最新のナノ組織解析技術を駆使して機構論的に解明し、圧力容器の耐食性に対する材料科学的知見を得るとともに、健全性への工学的影響を明らかにする。
義家 敏正 京都大学 FFAG 加速器を用いた加速器駆動未臨界炉用材料挙動の解明 加速器駆動未臨界炉用材料を開発するために、材料の照射損傷及びその除熱の研究が必要である。原子炉実験所に既存のFFAG 加速器に材料照射用ターゲットを設置し、高エネルギー陽子および中性子の材料照射実験を行うと同時に熱除去に関する研究を行い、材料開発に必要な基礎データを取得する。

(3)若手原子力研究プログラム

 原子力分野の革新技術の探索や将来を担う研究者を育成するため、若手研究者が、斬新なアイディアに基づき、基礎的・基盤的な研究を行うプログラム。

研究代表者 所属機関 提案課題名 課題の概要
劉 維 日本原子力研究開発機構 沸騰機構解明のための伝熱面温度/熱流束同時計測技術の開発研究 沸騰伝熱機構を解明するための、時間的、空間的に変化する伝熱体表面伝熱量を高分解能で計測できる技術は現在、存在しない。そこで、従来計測できない伝熱面温度と熱流束分布を高密度かつ高速度で同時計測できるシステムを開発し、必要な実験データを取得し、沸騰の熱伝達機構を解明する。
渡辺 賢一 名古屋大学 放射線がん治療時のオンラインマイクロサイズ線量計の開発 放射線がん治療のリスク軽減・信頼性向上を目指し、放射線照射時のオンライン線量モニタリングを実施するため、放射線検出素子に輝尽性蛍光体を採用し、光ファイバーを介し遠隔より信号読み出しを行うことで、プローブ部のサイズを数100μm(小さな負担で患者体内への挿入が可能)まで小型化した線量計を開発する。
岩田 圭弘 日本原子力研究開発機構 RIMSを用いた高精度な燃料タグガス分析のためのレーザー光学系の開発 高速炉の破損燃料位置検出に用いるタギング法で必要となる極微量クリプトン及びキセノン同位体比分析に使用する、レーザー共鳴イオン化質量分析計(RIMS)の分析性能向上を目指す研究である。特に、レーザー光学系の改良により共鳴イオン化効率を改善し、同位体比分析精度の向上を実現することを目指す。併せて、実機への適用性も検討する。
佐藤 裕 東北大学 摩擦攪拌接合によるNa 高速炉炉心材料の新たな接合技術に関する研究 実用化高速炉炉心材料の溶接施工方法を向上させるため、近年、新たに開発された摩擦攪拌接合を実機に想定されるフェライト鋼ラッパ管に適用して、接合温度、継手強度、微細構造に及ぼす接合条件の影響を明らかにし、炉心材料接合部において最適な強度を得るために必要な接合条件、接合温度、継手強度、微細構造に関するデータベースを確立して、先進的溶接施工技術の確立に資する研究を実施する。
佐藤 匠 日本原子力研究開発機構 化学溶解を用いた窒化物燃料の革新的乾式再処理プロセスの研究 再処理工程の大幅な簡素化と製品組成の均一化、及び高濃度の不活性母材を含む核変換用窒化物燃料の処理に対応した、窒化物の化学溶解と向流多段抽出を組み合わせた窒化物燃料の革新的乾式再処理プロセスを構築するため、キーテクノロジーとなる窒化物燃料を溶融塩中で化学溶解する技術の開発とプロセス成立性の評価を行う。
笠田 竜太 京都大学 原子力機器用鉄クロム系材料の相分離現象に関する基礎的研究 原子力機器材料として用いられる鉄‐クロム系合金の経年劣化事象として重要な熱時効脆化に関連する相分離現象とその照射影響の理解を進めるために、イオン加速器照射実験と相分離過程を支配する拡散過程のモデル化を軸とした研究を進めるとともに、新たな相分離検出法として陽電子消滅測定法の適用性について検証する。
飯塚 大輔 広島大学 放射線被ばくのバイオマーカー測定法開発の基盤研究 迅速かつ簡便に一般公衆の被ばく線量を推定し、その後の治療方針を決めるトリアージに用いることができる指標となる放射線被ばく生体応答性バイオマーカーの有無を検討し,それら分子の実用化に向けた研究を実施する。
田邉 一仁 京都大学 放射線活性化型プロドラッグの創出に向けた分子設計に関する研究 化学放射線療法に適応可能で、かつ副作用の軽い放射線還元活性化型プロドラッグを開発する。従来の研究で得た放射線化学反応の知見を応用して、放射線照射下で選択的に薬剤を再生するプロドラッグシステムの分子設計、合成、細胞を用いた機能評価を行なう。
吉田 佳世 大阪市立大学 着床前期の胚における放射線に対する防御機構の解明 哺乳動物の初期胚(着床前期の胚)における放射線に対する防御メカニズムをDNA修復、アポトーシス、細胞間コミュニケーションとして捉え、マウス初期胚に種々の遺伝的変異をもつES細胞をマイクロインジェクション等により導入してキメラ胚を作製し、その後の発生の解析により防御メカニズムを明らかにする。

(注)採択時点での情報です。

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原子力業務室