原子力システム安全工学専攻の教育・研究は、本学の研究組織である技学研究院の３講座に所属するスタッフが主に担当しています。当専攻を受験する際は、志望する講座名を選択してください。
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鈴木 達也 教授・副専攻長・専攻主任
我々の研究室で行っている研究は、大きく二つに分類されます。一つは、核種分離に係わる研究です。核種分離は、使用済み燃料の再処理技術や分析技術に応用できるものです。再処理技術に関しては、核変換技術と組み合わせ原子力利用で発生する放射性廃棄物の低減化や使用済み燃料中に含まれる希少物質の資源化を目指した新しい手法を提案しています。もう一つは、同位体分離に関する研究です。原子力や量子工学分野では、元素レベルではなく同位体レベルでの物質利用が必要とされており、そのためには同位体を濃縮したり、分離したりすることが求められております。我々は同位体の質量差や核体積の違いに起因する化学的差異の発現を研究すると共に実際の分離への応用を行っています。
キーワード 核・放射化学、核種分離、同位体科学
菊池 崇志 准教授
次世代のエネルギー源として期待される核融合による発電システムの実現を目指し、核融合プラズマを模擬した高エネルギー密度プラズマの発生・物性の計測、粒子ビームと核融合材料の相互作用、核融合システムの設計や社会的受容性について、また、大電流荷電粒子ビームの物理工学およびその放射線応用（化学物質分解、水棲微生物への影響、核融合）について、理論・数値シミュレーションや実験を通して研究を進めています。
キーワード 核融合、粒子ビーム、プラズマ
Webサイト http://fusion.nagaokaut.ac.jp/
鈴木 常生 准教授
静電加速器を使った応用研究と、新材料を合成すると言う２本の柱の研究室です。前者は、ラザフォード後方散乱分光法と言い、Heイオンビームを使って固体試料の組成を高精度に分析する技術を研究しています。後者は、パルスレーザー堆積法と言う薄膜作製技術を使って、これまでに無かった新しい物質を作り出す研究です。主に遷移金属窒化物が対象材料で、量子化学・固体物理による材料設計を行い、硬質材料や強相関電子系材料に分類される新物質を合成し、それらの物性や機械的性質を評価する研究を進めています。後者の研究材料の組成分析は静電加速器で行う、前者の分析標準試料を後者で作製する等、２本の柱は互いに深く関わっています。
キーワード 静電加速器、新物質合成、硬質薄膜、強相関電子系材料
Webサイト https://etigo.nagaokaut.ac.jp/
松本 義伸 助教
水の放射線分解による水素生成について研究しています。放射線は物質を電離・励起する性質を持っており、放射線が水と相互作用を起こすと分解生成物として水素などが放出されることが知られています。水中に金属酸化物などの不純物が混入することにより水素等の生成量が変化するという研究報告から、原子炉内の合金類が腐食または事故等により高温酸化された生成物が含まれる水の放射線分解では水素がどの程度発生するかを研究しています。これらの研究は放射性廃棄物の安全管理のための水素生成量評価や、資源としての水素収量の促進に役立てられると考えています。本系には金属類を2000℃まで加熱できる高周波誘導加熱装置や電気炉などがあり、様々な条件下での高温実験で得られた生成物が含まれる水に放射線を吸収させ、水素生成促進効果を調べています。
キーワード 水の放射線分解、水素生成、合金酸化物、放射性廃棄物、安全管理
Webサイト TBD
立花 優 助教
私はオゾンを用いた浄水システムに係わる研究を行っています。具体的には、多種多様な放射性核種を含む陸水及び海水から同時に、且つ選択的に吸着除去できる有機複合吸着剤を開発しています(Fig. 1)。このような複雑な吸着剤の合成と特性評価に対しては量子化学計算を組み合わせた分子設計学をよく活用しています。また、得られた研究成果をできるだけ早く社会へ還元するため、いくつかの化学工学的な解析も行っています。従いまして、本研究では、高分子化学、有機化学、無機化学、物理化学、分析化学、量子化学、及び化学工学を学際的に統合し、一定の理論に基づいて体系化された新たな知識と方法を構築することを目標としています。前述の研究とは別に、リチウム、モリブデン等の元素分離法、同位体分離･濃縮法、及びそれらの同位体比の高精度測定法を開発するための基礎･応用研究も並行して行っています。これらの研究は「原子核の重さや体積などの違いが化学反応に与える影響を調べる」という極めて基礎科学的な着想に基づいていますが、それらの研究成果は原子力分野のフロントエンド、原子炉水化学、核医学など様々な分野で役立つことが期待されています。
キーワード 複合吸着剤合成、分離化学、同位体の化学
Webサイト TBD
大塚 悟 教授
日本は世界有数の自然災害の多発地域に位置します。マグニチュード6以上の地震発生回数は世界の約5分の1であるほか，火山の数は約10分の1，また台風や降雨前線による豪雨災害も多発する厳しい自然環境です。そのため自然災害に関する研究は世界でも先端的であり，自然の脅威をよく理解し，災害に備える技術が継続して開発されています。環境防災研究室では地盤災害に関わる自然災害のメカニズム解明と防災対策の開発を目指した研究を行っています。具体的には人工地盤の耐震安定性の評価手法や液状化対策，重要施設の耐震基礎構造，洪水時に粘り強い（破堤しにくい）河川堤防，豪雨や地震時の広域斜面危険度評価手法などの技術開発に取り組んでいます。
キーワード 地盤工学，防災工学，数値シミュレーション，フィールド調査
Webサイト https://whs.nagaokaut.ac.jp/edpl/
太田 朋子 准教授
地下水年代測定開発のための基礎研究および環境中の核種の未来予測に関する研究を行っています。
?地下水の滞留時間推定法の開発研究： 水資源開発で重要な循環速度の速い地下水に焦点をあてた85Kr年代測定法の技術開発や、高レベル放射性廃棄物処分の安全評価の鍵となる深部地下水流動評価のための81Kr, 39Arをトレーサーとした地下水年代測定法の実用化を目指した基礎研究およびシステム開発を行っています。
②核実験・福島事故および環境変動による人為起源汚染物質の循環と環境での再配分布予測に関する研究： 森林や地上付近の不飽和層・地下水中の核種の動態の解明や核実験前の人為的に汚染のない時代の海水中の核種同位体情報を再現する手法の提案を行っています。
キーワード 環境動態、地下水年代、環境放射能、放射性希ガス
大場 恭子 准教授
科学技術は、社会が抱えているさまざまな問題や課題の解決、あるいはSDGｓに代表されるようなあるべき社会を目指し、常に新たなものが研究され、開発され、あるいは新しい法律や枠組みが作られています。しかし、その科学技術は単独で存在するものではなく、社会の中に存在するものです。あるいは、その科学技術を支えている「人」というものが機械とは違うことも忘れてはなりません。
本研究室では、従来の工学の範囲ではあまり注目されてこなかった科学技術のもつ社会科学的側面等に注目し、多様性のあるレジリエントな社会の実現を目指し、科学技術がより社会に貢献するために必要な社会科学的視点をもった研究を行います。
キーワード 組織文化、技術者倫理、市民参加、原子力防災、コミュニケーションなど
竹澤 宏樹 准教授
当研究室は、核エネルギーの革新的な利用方法の追求と、福島第一原子力発電所廃止措置への貢献を主軸として、次の３つのミッションに取組んでいます。
①「エネルギーミックスに立脚した持続可能な社会への貢献」では、再生可能エネルギーと協働する多用途な小型原子力システム概念の基礎研究を進めています（右図）。
②「放射性廃棄物減容への貢献」では、放射性廃棄物を社会に役立てるため、放射線電池を地下空間・深海のインフラ電源として応用する技術を研究しています。
③「福島廃止措置への貢献」では、福島第一原子力発電所燃料デブリ取出し作業員の安全確保方策の確立につながる臨界安全技術として、臨界影響解析技術を日露原子力共同研究の枠組みで開発しています。
キーワード 原子炉数値解析、臨界安全、小型原子炉、放射線電池
Webサイト https://www.facebook.com/TakezawaLab
江 偉華 教授・専攻長
本研究室では、パルス粒子ビームの発生と応用を研究しています。日本最大のパルスパワー発生装置ETIGO-IIや誘導型加速器ETIGO-III、及び高繰り返しパルスパワー発生装置ETIGO-IV等を用いて、大電力のパルス荷電粒子ビームを加速し、更にX線やマイクロ波に変換する研究開発を進めています。また、高エネルギー加速器研究機構と日本原子力研究開発機構との共同研究を通じて、次世代高エネルギー加速器の要素技術開発や粒子線の計測と評価技術の開発を行っています。
キーワード 加速器、放射線、パルスパワー、粒子ビーム、プラズマ
Webサイト https://etigo.nagaokaut.ac.jp/
末松 久幸 教授
１）パルス電子ビーム加速器応用日本唯一のnsオーダーの相対論的大強度パルス電子ビーム発生装置を活用し、放射線下にある太陽系内衛星環境模擬のため、各種無機物への点欠陥導入による色中心生成と回復挙動の観察を行っています。
２）パルス細線放電法による有機物被覆金属超微粒子開発 パルスパワーを利用し、μsオーダーでの蒸発とmsオーダーでの凝結による金属超微粒子作製技法と有機物被覆法を組み合わせ、他の方法で作製できないMg、Zr、Tiなどの金属超微粒子作製法の開発を行っています。
３）核分裂生成物挙動 Cs化合物の合成とその熱力学的物性測定を行い、原子炉過酷事故時の放射性Csの放出挙動を予測する基礎データの習得を行っています。
キーワード パルス電子ビーム加速器応用、パルス細線放電、核分裂生成物挙動
Webサイト https://etigo.nagaokaut.ac.jp/suematsu/
須貝 太一 助教
1) パルスプラズマによる排水・排ガス処理の研究をしています。パルスプラズマは高エネルギー電子生成、低熱損失の特徴を持つため、酸化力の高いOHラジカルやオゾンを高効率で生成可能です。それを利用して従来の方法では処理が難しかった有機物を分解します。
2) 大電力パルスパワー発生装置ETIGOを用いて、大電力マイクロ波の発生メカニズムの解明と高効率化を目指した実験を行っております。
3) パルスパワー技術を利用して、気体・液体の絶縁破壊、真空中のマイクロ波放電（マルチパクター）の物理について実験的に調べています。
4) パルスパワー発生のための周辺技術について研究しております。
キーワード パルスパワー、放電、プラズマ、高電圧、大電力マイクロ波
Webサイト https://etigo.nagaokaut.ac.jp/
ドゥティ マイズン 助教
シビアアクシデント時のセシウム挙動解析においてCs2MoO4-MoO3系の理解は不可欠である。同系に存在する高次モリブデン酸塩の高温挙動を含めて分析します。 また、Cs2MoO4とステンレス鋼などの原子炉の構造材料との相互作用についても検討します。
キーワード cesium molybdate, Cs2MoO4-MoO3 system, behavior, deposition, evaporation, interaction, severe accident.
Webサイト https://etigo.nagaokaut.ac.jp/suematsu/
任 小晶 特任助教 
近年、高出力を瞬時に出力できる技術として、環境保護、生物医学、浄水、殺菌、国防科学研究、産業などの分野でパルスパワー技術の応用が拡大されています。 私の研究はMarxジェネレーターに焦点を当てています。Marxジェネレーターは、コンデンサの並列充電と直列放電の原理に従って高電力を放出する典型的なパルスジェネレータ回路の1つです。半導体スイッチに基づいて、柔軟なエネルギー蓄積法を利用してMarxジェネレーター回路を開発しており、出力性能を測定、評価、アップグレードして、より広く適用できる小型化、高繰り返し率のパルスパワーデバイスを開発しています。
キーワードパルス発生法、高電力、Marx発生器、エネルギー蓄積、放電
Webサイト https://etigo.nagaokaut.ac.jp/
高瀬 和之 教授・非常勤教員
当研究室は、原子炉内の複雑な熱と流れの現象を明らかにする研究を行っています。現在、世界中で稼働している発電用原子炉は水を使って燃料棒を冷却する軽水炉で、沸騰水型と加圧水型の２種類あります。特に沸騰水型では、水が沸騰して蒸気になる過程でたくさんの気泡が発生します。したがって、気泡の挙動を正確に把握することが軽水炉の安全性向上に重要であり、そのために水と気泡が混ざり合った二相流を対象に実験やシミュレーションを行っています。また、福島第一原子力発電所の廃炉に伴い、取り出した燃料デブリなどを長期保管する際に容器内に発生する水素の燃焼、爆発を予防することが必要であり、そのための安全技術開発として水素濃度を低減させる研究も行っています。
キーワード 熱流動、水素安全制御、シミュレーション
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