放射線安全部門

対象領域

1)生命・環境に及ぼす放射線の影響の理解

  • 放射線のDNA損傷機構
  • 放射線の人体への影響理解
  • トリチウムに代表される核反応生成物と生命環境の関係
  • 核反応生成物処理の廃炉や環境修復への応用

2)高温ガス炉・核融合炉などの次世代エネルギーの安全な取扱い

  • 高濃度・大量トリチウムの取扱技術の開発

研究内容

  • 放射線によるDNA損傷等の人体、生物への影響
  • 放射性核種による汚染機構の解明と除染技術の開発
  • 環境トリチウムの迅速な測定法の開発
  • トリチウムを含む非密封放射性核種を用いた細胞とDNA損傷機構の解明

研究教育から輩出したい人材像

高度な放射線の知識を有し、放射線の生体影響を理解して新しい技術開発に望める原子科学研究・技術者

遺伝子損傷
トリチウムによる細胞死

次世代革新炉部門

対象領域

1)原子炉内の熱流動現象の数値解析

  • 圧力容器内の水素成層化
  • 液体と溶融金属の相互作用
  • 高速増殖炉のガス巻き込み現象

2)次世代革新炉に関する研究・開発(JAEA・QST・IES等と連携)

  • 高温ガス炉
  • 革新軽水炉(小型モジュール炉)
  • 核融合等

3)未来志向の原子力エネルギー活用方法の探求

  • 高温や廃熱の利用による地域活性化
    • 高温利用産業、二酸化炭素の分解・活用、水素や炭化水素化合物の生成・利用、新しい農業・水産業の創生
  • 原子炉の安全性向上(従来型の軽水炉の安全性向上)
  • 次世代核燃料サイクルの確立(トリウム燃料、高温ガス増殖炉、核変換技術など)

研究内容

  • 原子炉内の熱流動現象の数値解析
  • 次世代革新炉の研究・開発(特に、現象解析を中心に)
  • 高温ガス炉から得られる残熱を活用した水素生成や炭素化合物(二次エネルギー源)生成
  • 熱効率の向上に資する高温耐性材料(高温耐性イオン交換膜等)の開発
  • 次世代核燃料サイクルの検討:トリウム燃料の成立性、高温ガス炉を含む核燃料サイクルや増殖炉の検討

研究教育から輩出したい人材像

従来型原子炉の知識を有し、次世代原子炉に関する研究・開発に貢献できる高度な実務者(運転管理やメンテナンスの要員)の育成

出典:JAEA
出典: https://www.jaea.go.jp/04/o-arai/research/research_03.html

応用原子科学部門

量子ビーム散乱・イメージング・ホログラフィーによる高度評価、物質・材料の階層構造解明、半導体などの機能発現原子サイトの観測

対象領域

1)新材料創発や生命医療分野の進展に資する放射線(量子ビーム)を用いた物性・機能の微視的評価方法の高度化

  • 放射光X線散乱
  • 中性子散乱
  • 中性子ホログラフィー
  • ミュオン測定
  • イメージング
  • AI解析

2)高度化する物性・機能評価方法から得られる原子科学の知見に基づく

  • インフラ材料(高温材料)
  • デバイス材料
  • 省エネルギー材料の創発

研究内容

  • X線や中性子線を高性能に制御し、物質構造評価方法の先端高度化
    • J-PARC、JAEA、KEK等と連携し、中性子・放射光・ミュオンに共通のイメージング技術・解析開発プロジェクト
  • 新奇物性現象の知見に基づく機能性材料や構造材料等の開発
    • JAEA革新炉での熱利用:熱電変換プロジェクト
    • JAEA革新炉からの水素利用:e-fuel製造プロジェクト
  • 革新炉研究と連動した要素技術(物質・材料)開発に基づく地域エネルギー供給:新コジェネレーションシステムの社会実装へ

研究教育から輩出したい人材像

X線及び中性子線をはじめとする高性能量子ビーム用いる高度材料計測方法の知識を有した技術者や研究者の育成

機能材料
結晶構造解析
電池材料 動作観測
高温材料 組織解析

社会/地域課題共考解決室

教育・研究基盤確立のための共用設備群

この「共用設備群」は、令和6年度教育研究組織改革分(組織整備)に関連した基盤的設備である。茨城大学は、近隣の原子力関係施設(JAEAやQST等)とのプロジェクト組成を活性化させる研究マネジメント体制を「原子科学研究教育センター」に構築し、① 次世代革新炉における安全技術の高度化、② 放射線による生命・環境への影響の解明、③ 量子線先端計測を活用した機能性材料の開発の3つの領域を一つに束ねることで、茨城大学型「革新原子科学」を推進することを計画している。この共用設備群は、改組後のセンターに所属する教員が実際に研究成果を輩出する際の中核となる設備である。