研究室について

榎田・澤田研究室は,名古屋大学において,榎田洋一(えのきだ よういち)教授と澤田佳代(さわだ かよ)准教授が主宰する研究室です.

その誕生は2001年(今から17年前)の4月に遡ります.
名古屋大学で原子力工学を専門とする工学部准教授であった榎田洋一が教授に昇任し,新しく設立された環境量子リサイクル研究センターのPI(Principal Investigator)として赴任したところから歴史が始まります.

2003年4月には非常勤研究員として化学工学を専門とする澤田佳代が研究室に加わり,両者の専門分野を合わせた「原子力化学工学」の研究と教育を新天地で展開していくことになりました.
「原子力化学工学」では,放射同位元素の製造,核分裂炉による原子力発電およびその燃料サイクルを化学工学の学術手法で扱う分野です.
従って,原子力化学工学技術者は原子力工学と化学工学の2つの分野での知識と経験が必要とされます.

原子力工学分野については,核分裂炉における核反応,核燃料中で重要な物質の性質,システム中で発生する中性子やガンマ線,ベータ線などの性質とこれら放射線の原子炉材料中での反応,吸収並びに減衰についてよく理解している必要があります.
すなわち,原子力工学技術者は,中性子と核燃料を熟知していることになります.

一方で,化学工学技術者は,原子力エネルギー・システムで重要な材料とプロセスの特徴をよく理解するとともに,これらの材料を分離したり精製するための,あるいは,原子力エネルギー・システムで用いられる化学物質または物理的形態に変換するための処理プロセスを熟知していることになります.

原子力化学工学技術者が原子炉について知っておくべき側面としては,二酸化ウラン燃料やトリチウムの製法や原料精製に加え,燃料被覆管用のハフニウムを不純物として除去した高純度のジルコニウムの製造法や冷却材中に含まれる腐食性生物の制御法が含まれるべきと考えられています.

重水炉に関する化学工学的側面としては,重水の中性子照射によって発生する放射性のトリチウムの制御が考えられます.

また,液体金属冷却高速増殖炉について原子力化学工学技術者が検討すべき点には, ウランとプルトニウムの混合酸化物燃料の製造方法や腐食を防止するための冷却材の精製方法に加え,ウランとプルトニウムを資源循環するための照射済み燃料の再処理方法とそれに伴う高レベル放射性廃棄物のガラス固化があります.

原子力化学工学研究室では,これらについて研究指導を通じて社会で通用するに十分な知識を獲得できます.

沈まぬ金網

超臨界二酸化炭素中での表面処理によって実現した水に沈まない金網を作って,普通の水に沈む金網と比較した写真.
学部2年生向けのねねルギー理工学概論で原理等についての講義があります.

閉じた原子力燃料サイクル

原子力エネルギーシステムが目指す閉じた燃料サイクルのフロー図.学部3年生向け「原子力燃料サイクル工学」で詳しく学修します.

人類史上初の原子炉を作り上げた科学者,工学者の人たち

エンリコ・フェルミが指導する当時の世界を代表する科学者や工学者が集結してシカゴ大学のフットボール場の地下に建設された人類史上初の原子炉,1942年12月2日に臨界に達して実験は成功した.詳しい説明は学部3年生講義「原子力燃料サイクル工学」であります.

シカゴパイルー1の実験風景の絵画

なぜ絵画なのか?その理由は,当時の最高軍事機密であったマンハッタン計画の一環で,実験の写真撮影は許されていなかったからです.後日になって,実験に参加した科学者と工学者49人からヒアリングしてプロの記録画家が描いたものです.制御棒を引き抜く役と,安全棒つながるマニラ麻のロープが描かれているのが注目すべき点です.

原子炉内で起こる核種生成消滅を総括するグラフ
超臨界二酸化炭素によるウランとプルトニウムの抽出実験結果

史上初

脱カフェインされたコーヒー豆

超臨界二酸化炭素でカフェインレスとされたコーヒー豆の市販品(名古屋市内で購入)

超臨界二酸化炭素抽出装置(原子力燃料用装置)

共同研究

ネフェリンの偏光顕微鏡写真

澤田佳代先生撮影

RuO4の針状結晶の光学顕微鏡写真

酸化物なのに電気伝導性の高い結晶.

二酸化炭素の状態図

純物質の圧力,温度相図

原子力燃料再処理工場の経済性向上

超臨界二酸化炭素抽出技術の応用によって,抜本的に,原子力燃料再処理の経済性を向上する.

超撥水性を示す.ハスの葉の上の水滴
超臨界二酸化炭素に硝酸を溶かし込む

名古屋大学発の革新的発明の一つの記録映像.

金網の上でダンスする水滴

二酸化炭素中で超撥水化した金網ではじかれる水滴の写真

沈まぬ金網

超臨界二酸化炭素中での超撥水処理により,沈まない金網を実現した証拠写真(林田君修士論文研究の成果)

共同研究先の一つであり,澤田佳代先生が滞在していたワシントン州立大学の建物に6月に降る雪の日
ウランの鉱石

黄色い部分が6価のウラン化合物です.黒い部分は4価のウラン化合物です.

米国テネシー州に残るマンハッタン計画時の黒鉛減速原子炉

今でもツアーに申し込めば見学可能です.9.11以前は自由に見学できました.

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