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34 関係: 加速器、原子炉、中性子、中性子捕獲、京都大学複合原子力科学研究所、トリウム、トリウム燃料サイクル、プルサーマル、ビスマス、アクチノイド、オメガ計画、カルロ・ルビア、スイス、タングステン、石炭液化、群分離、燃料被覆管、階層型核燃料サイクル、高速増殖炉、高温超伝導、超高温原子炉、軽水炉、臨界状態、鉛冷却高速炉、陽子線、FFAG 加速器、J-PARC、TRU廃棄物、核変換、核分裂反応、核破砕反応、核燃料、核燃料サイクル、核融合反応。
加速器
加速器（かそくき、particle accelerator）とは、荷電粒子を加速する装置の総称。原子核/素粒子の実験による基礎科学研究のほか、癌治療、新素材開発といった実用にも使われる。 前者の原子核/素粒子の加速器実験では、最大で光速近くまで粒子を加速させることができる。粒子を固定標的に当てる「フィックスドターゲット実験」と、向かい合わせに加速した粒子を正面衝突させる「コライダー実験」がある。.
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原子炉
建設中の沸騰水型原子炉（浜岡原子力発電所）国土航空写真 原子力工学における原子炉（げんしろ、nuclear reactor）とは、制御された核分裂連鎖反応を維持することができるよう核燃料などを配置した装置を言う。.
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中性子
中性子（ちゅうせいし、neutron）とは、原子核を構成する粒子のうち、無電荷の粒子の事で、バリオンの1種である。原子核反応式などにおいては記号 n で表される。質量数は原子質量単位で約 、平均寿命は約15分でβ崩壊を起こし陽子となる。原子核は、陽子と中性子と言う2種類の粒子によって構成されている為、この2つを総称して核子と呼ぶ陽子1個で出来ている 1H と陽子3個で出来ている 3Li の2つを例外として、2015年現在の時点で発見報告のある原子の内、最も重い 294Og までの全ての"既知の"原子核は陽子と中性子の2種類の核子から構成されている。。.
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中性子捕獲
原子核物理学における中性子捕獲（ちゅうせいしほかく、neutron capture）とは、核反応の一種で、中性子が原子核に吸収されたのちにガンマ線を放出する現象〔（n, γ）反応〕を言う。.
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京都大学複合原子力科学研究所
京都大学複合原子力科学研究所（きょうとだいがくふくごうげんしりょくかがくけんきゅうしょ、Kyoto University Institute for Integrated Radiation and Nuclear Science、略称：KURNS）は、京都大学の附置研究所で、「原子炉による実験およびこれに関連する研究」を行うことを目的に全国大学等で共同利用するための施設として1963年に発足した研究所である。共同利用・共同研究拠点に指定されている。大阪府泉南郡熊取町に所在する。 2018年3月までは「京都大学原子炉実験所」（きょうとだいがくげんしろじっけんしょ、Kyoto University Research Reactor Institute、略称：KURRI）という名称であった。.
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トリウム
トリウム (thorium 、漢字:釷) は原子番号90の元素で、元素記号は Th である。アクチノイド元素の一つで、銀白色の金属。 1828年、スウェーデンのイェンス・ベルセリウスによってトール石 (thorite、ThSiO4) から発見され、その名の由来である北欧神話の雷神トールに因んで命名された。 モナザイト砂に多く含まれ、多いもので10 %に達する。モナザイト砂は希土類元素（セリウム、ランタン、ネオジム）資源であり、その副生産物として得られる。主な産地はオーストラリア、インド、ブラジル、マレーシア、タイ。 天然に存在する同位体は放射性のトリウム232一種類だけで、安定同位体はない。しかし、半減期が140.5億年と非常に長く、地殻中にもかなり豊富（10 ppm前後）に存在する。水に溶けにくく海水中には少ない。 トリウム系列の親核種であり、放射能を持つ（アルファ崩壊）ことは、1898年にマリ・キュリーらによって発見された。 トリウム232が中性子を吸収するとトリウム233となり、これがベータ崩壊して、プロトアクチニウム233となる。これが更にベータ崩壊してウラン233となる。ウラン233は核燃料であるため、その原料となるトリウムも核燃料として扱われる。.
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トリウム燃料サイクル
トリウム燃料サイクル（トリウムねんりょうサイクル、Thorium fuel cycle）は、トリウム232からウラン233を得て利用する核燃料サイクル。 核燃料として、ウラン燃料サイクルでは天然ウランに含まれる核分裂性のウラン235を濃縮するが、トリウム燃料サイクルでは天然トリウムを核反応で核分裂性のウラン233に変換する。これをトリウム-ウラン系列と呼び、2011年現在インドが商用炉で利用している。トリウムは日本でも法令上核燃料物質に指定されているが、商用炉で使用されたことはない。 なお、トリウム系列はトリウム232のアルファ崩壊を中心とした放射性崩壊過程を指し、核燃料サイクルにおけるトリウム-ウラン系列とは別のものである。ウラン系列とウラン燃料サイクルにおけるウラン-プルトニウム系列も同様。.
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プルサーマル
プルサーマルとは、プルトニウムで燃料を作り、従来の熱中性子炉で燃料の一部として使うことを言う。.
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ビスマス
ビスマス（bismuth）は原子番号83の元素。元素記号は Bi。第15族元素の一つ。日本名は蒼鉛。.
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アクチノイド
アクチノイド (Actinoid) とは、原子番号89から103まで、すなわちアクチニウムからローレンシウムまでの15の元素の総称を言う。.
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オメガ計画
メガ計画（オメガけいかく、OMEGA project）とは、昭和６３年度に取りまとめられたの通称を言う。高レベル放射性廃棄物（使用済み核燃料の再処理廃液）を、そのままガラスで固化して地中に隔離するのではなく、四つの群に群分離した上で、有効利用または特定の設備で核変換をすることで減量化・低害化する技術の要素的な開発を目的とした計画である。 なお、オメガ計画で開発していた技術（分離変換技術）が実用化されても地層処分の必要性がなくなるわけではない。.
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カルロ・ルビア
ルロ・ルビア（Carlo Rubbia、1934年3月31日 - ）はイタリアの物理学者。1984年のノーベル物理学賞受賞者。.
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スイス
イス連邦（スイスれんぽう）、通称スイスは中央ヨーロッパにある連邦共和制国家。永世中立国であるが、欧州自由貿易連合に加盟しているほかバチカン市国の衛兵はスイス傭兵が務めている。歴史によって、西欧に分類されることもある。 ドイツ、フランス、イタリア、オーストリア、リヒテンシュタインに囲まれた内陸に位置し、国内には多くの国際機関の本部が置かれている。首都はベルンで、主要都市にチューリッヒ、バーゼル、ジュネーヴ、ローザンヌなど。.
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タングステン
タングステンまたはウォルフラム（Wolfram 、wolframium、tungsten ）は原子番号74の元素。元素記号は W。金属元素の一つ。 原子量は183.84である。銀灰色の非常に硬く重い金属で、クロム族元素に属する。化学的に安定で、その結晶は体心立方構造 (BCC) を持つ。融点は で、沸点は 。比重は19.3。希少金属の一つである。 ため、鍛造、伸線、または押出により加工できる。一般的なタングステン製品は焼結で生産される。 タングステンはすべての金属中で融点が最も高く（3422°C）、1650°C以上の領域で蒸気圧が最も低く、引っ張り強度は最強である。炭素はタングステンより高温でも固体であるが、大気圧では昇華してしまい融点はないため、タングステンが最も融点の高い元素となる。また、タングステンは最も熱膨張係数が小さい金属でもある。高い融点と引っ張り強度、小さい熱膨張係数は、タングステン結晶において5d軌道の電子が強い共有結合を形成していることによってもたらされている。 -->.
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石炭液化
石炭液化（せきたんえきか、英語：coal liquefaction または coal to liquids、略称：CTL）とは、石炭を原料に石油代替エネルギーを生産することをいい、狭義では「化学的」に石炭を分解して石油類似の炭化水素油を製造することをさす。いっぽう広義では「物理的」に石炭を微粉化して水や石油と混ぜて流体化する事も液化に含める場合もある。2006年以降の原油値上がり局面の中で、経済的競争力のある石油代替燃料のひとつとされた。カーボンニュートラルではないという欠点はあるが、価格と大量供給においてバイオ油より優位である。 主に技術面よりコスト面が問題とされ、「石油が不足・高騰したときだけ一時的に注目されて研究・開発されるが、不足・高騰が解消すると忘れ去られて研究・開発は停滞する」傾向があったが、石油ピークを過ぎて石油が本格的枯渇・高騰期に入った反面、中国・インドの石油需要の増大を受けて実用化期にはいりつつある。.
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群分離
群分離（ぐんぶんり、partitioning）とは、使用済核燃料の再処理により生じる高レベル放射性廃棄物の処分をより安全に行うために、その中から問題となる核種を半減期や化学的性質に応じたグループに分離することを言う。.
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燃料被覆管
燃料被覆管（ねんりょうひふくかん、英語：fuel cladding）とは、原子炉で核燃料が放出される放射性物質を、外部に漏らさないように封じ込めるために用いられるもので、原子炉の多重防護（5重の壁）の一つとされる。 また、燃料被覆管の中に燃料ペレットを一列に積み重ねて挿入したものを、燃料棒という。被覆材には数種類あり、炉心温度や、使用する冷却材に合わせて使い分けられる。 燃料被覆管に用いる材料は、内側からの高圧および高温に耐え、冷却材との化学反応を起こさない材質が望ましい。内側からの圧力は、製造時に充填されたヘリウム等の不活性気体および燃料ペレットから放出される気体の核分裂生成物によるものであるが、通常運転条件では気体核分裂生成物の寄与は小さい。燃焼初期は内側からの圧力に比べ外側の冷却材圧力の方が大きいため、燃料被覆管の直径はクリープ変形により小さくなる。燃焼が進むと、やがて燃料被覆管と燃料ペレットは接触する。さらに燃焼が進むと、燃料ペレットのスエリングにより燃料被覆管の直径は増加に転じる。 また、核分裂反応を継続させる上で重要な熱中性子を吸収しないこと、熱伝導率が高いこと、加工性がよいこと、燃料の再処理が容易に行えること等も重要な条件である。.
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階層型核燃料サイクル
階層型核燃料サイクル（かいそうがたかくねんりょうサイクル、Double-strata Fuel Cycle）とは、日本の従来の核燃料サイクルの中に、オメガ計画などで研究開発された分離変換技術を組み込むにあたってのシナリオの一つを言う。なにか事故が発生したとしても設計上臨界を起こさない加速器駆動未臨界炉を主に用いる計画であるのが特徴的である。 旧・日本原子力研究所（現・日本原子力研究開発機構）が進めていた。なお、他にも旧・核燃料サイクル開発機構（現・日本原子力研究開発機構）及び電力中央研究所が進めていた高速増殖炉を活用する先進核燃料サイクルなどの分離変換技術導入シナリオがある。.
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高速増殖炉
速増殖炉（こうそくぞうしょくろ、Fast Breeder Reactor、FBR）とは、高速中性子による核分裂連鎖反応を用いた増殖炉のことをいう。簡単に言うと、「増殖炉」とは消費する核燃料よりも新たに生成する核燃料の方が多くなる原子炉のことであり、「高速」の中性子を利用してプルトニウムを増殖するので高速増殖炉という。高速中性子を利用しながら核燃料の増殖を行わない原子炉の形式は、単に高速炉 (Fast Reactor: FR) と呼ばれる。.
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高温超伝導
温超伝導（こうおんちょうでんどう、high-temperature superconductivity）とは、高い転移温度 で起こる超伝導である。.
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超高温原子炉
超高温炉の構造図、図はヘリウム冷却型のもの。 超高温原子炉（ちょうこうおんげんしろ、Very High Temperature Reactor，VHTR）は、1000度近い高温状態で発電を行う第4世代原子炉。ヘリウムを一次冷却材として使う方式が、最も開発が先行して実証炉段階にあるために高温ガス炉として知られているが、他に溶融塩原子炉または鉛冷却高速炉の超高温炉も研究されている。この原子炉は発生熱の出口部分で600 - 1000度近い高温が可能である。熱効率の高いガスタービン複合発電が可能で、ガスタービン原子炉として知られている。また高温ゆえ、原子力水素製造・原子力石炭液化・原子力製鉄などの工業熱源に使用可能で化石燃料枯渇後の工業熱源として期待されており、熱電併給により揚水発電を不要にできる。そして、冷媒が水でないため水素/水蒸気爆発しにくいなど、従来の軽水炉の欠点の多くを改善・一新する新世代炉である。.
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軽水炉
軽水炉（けいすいろ）は、減速材に軽水（普通の水）を用いる原子炉である。 水は安価で大量に入手でき、高速中性子の減速能力が大きく、冷却材を兼ねることも出来る。しかし、中性子吸収量が大きいため、運転に必要な余剰反応度を確保するには、濃縮ウランを燃料とする必要がある。 アメリカで開発され、世界の80％以上のシェアを占めている（原子炉基数ベース、1999年時点）。 2007年現在、日本で商用稼動している原子力発電所は全て軽水炉。.
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臨界状態
臨界状態（りんかいじょうたい）とは、原子力分野においては、原子炉などで、原子核分裂の連鎖反応が一定の割合で継続している状態のことをいう。 以下も原子力分野における臨界状態についての解説である。.
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鉛冷却高速炉
鉛冷却高速炉（なまりれいきゃくこうそくろ、英語：Lead-cooled Fast Reactor、略称：LFR）とは冷却材として液体の鉛や、鉛とビスマスの合金を使う減速材のない高速炉である。 高速増殖炉として作り得ると考えられている炉型であり、第4世代原子炉の炉型の一つに選ばれている。 液体金属鉛や鉛ビスマス合金を使う利点は、中性子をあまり吸収しないため中性子経済が良く燃料増殖が可能であること、沸点が高いため水炉のように炉を高圧に耐えるようにする必要が無いこと、熱伝導性がよいため除熱能力が高いこと、ボイド係数が負で沸騰したとしても安全性が高いこと、酸素や水との反応性が低いため漏洩時の安全性が高く、直接水と接触させて蒸気発生すら考えられることが挙げられる。 欠点は、冷却材の質量が重く大型化に難があること配管の腐食性があり材料の検討が必要なこと、不透明であるため燃料交換時等のメンテナンス性に難があること、原子炉を停止させる場合は冷却材が固化しないように予熱し続ける必要があることが挙げられる。 直接核燃料に照射される鉛やビスマスは、中性子の反応断面積は小さいものの放射化し、とくにビスマスは放射能が強く半減期が138日と比較的長いポロニウム210を生成するため、メンテナンス性に影響がある。 世界的に見てあまり実績は無いが、日本では東京工業大学で研究されており、ソ連の潜水艦K-27、アルファ型原子力潜水艦の原子炉で使われていた。アメリカではハイペリオン・パワー・モジュール（:en:Gen4 Energy）と呼ばれる小型で、燃料と炉が一体で長サイクル、一括取り替えによる廃炉といった特徴を持ったバッテリー炉の設計が進んでいる。 また、加速器駆動未臨界炉においてはビスマスが核破砕反応ターゲットと成り得ると考えられている。.
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陽子線
陽子線（ようしせん、Proton beam）とは、放射線、狭義には荷電粒子線の一種であり、水素の原子核である陽子（プロトン、Proton）が数多く加速されて束になって流れている状態をいう。陽子線は線形加速器、サイクロトロン、シンクロトロンなど様々な加速器で加速することが可能であり、目的とする陽子の出射エネルギーによって使用する加速器を使い分ける。 陽子線の特徴は、物質に入射すると、陽子線のエネルギーに依存した特定の深さ（飛程）まで物質中を進み、飛程付近では物質に対するエネルギー付与が入射面に対して相対的に大きくなる深部線量分布を形成することである。この特徴的な深部線量分布をブラッグカーブと呼ぶが、陽子が停止する直前にエネルギー付与が最大となり、これをブラッグピークと呼ぶ。こうした性質を持つことから、陽子線による放射線治療では線量局在性の高い治療が可能となる。.
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FFAG 加速器
FFAG 加速器（FFAG かそくき Fixed-Field Alternating Gradient accelerator）とは、1950年代初頭に開発が始められた円形加速器の型式の一つである。磁場が時間によって変化しないこと（fixed-field, サイクロトロンと同様）と、を持つこと（シンクロトロンと同様）が特徴であり、固定磁場強収束加速器とも呼ばれる。この特徴から、FFAG 加速器はサイクロトロンのような定常性（ビームが間欠的ではなく一定の出力で持続して得られる）とシンクロトロンのように比較的安価でボアの狭い小さな磁石リングで建造可能という利点を併せ持つ。 FFAG 加速器の開発は1967年を最後に十年以上停滞していたが、1980年代中盤から1990年代中盤にかけて核破砕による中性子線源用や およびにおけるミューオン加速器用にむけて再注目されはじめた。 FFAG 加速器研究の復活は特に日本において顕著で、複数のリングを持つ加速器が建造されている。この流れは、高周波加速空洞と電磁石の設計技術の進展に促されたところがある。.
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J-PARC
J-PARC（ジェイパーク、Japan Proton Accelerator Research Complex）は、大強度陽子加速器施設である。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による共同プロジェクトで茨城県の原子力科学研究所内に位置する。リニアック、RCS(Rapid Cycling Synchrotron) 、MR(Main Ring) の3台の加速器からなる。 2007年度にファーストビームを発生、2008年12月より供用を開始した。.
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TRU廃棄物
TRU廃棄物（TRUはいきぶつ、TRans-Uranic waste）とは、原子番号がウランの９２番よりあとの元素を構成する核種（超ウラン元素）を含む放射性廃棄物を言う。いわゆる低レベル放射性廃棄物に分類される。 日本においては、TRU廃棄物のうちの長寿命放射性核種を多く含む廃棄物は、高レベル放射性廃棄物同様に地層処分されることとなっており、放射能の強さに応じて適切な深度への処分が行われる計画である。.
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核変換
核変換（かくへんかん、、核種変換ともよばれる）とは、原子核が放射性崩壊や人工的な核反応によって他の種類の原子核に変わることを言う。元素変換（transmutation of elements）、原子核変換とも呼ばれる。 使用済み核燃料に含まれる半減期が極めて長い核種を、短寿命の核種に変える群分離・核変換技術により、環境負荷を低減する研究開発が進められている。.
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核分裂反応
核分裂反応（かくぶんれつはんのう、nuclear fission）とは、不安定核（重い原子核や陽子過剰核、中性子過剰核など）が分裂してより軽い元素を二つ以上作る反応のことを指す。オットー・ハーンとフリッツ・シュトラスマンらが天然ウランに低速中性子(slow neutron)を照射し、反応生成物にバリウムの同位体を見出したことにより発見され、リーゼ・マイトナーとオットー・ロベルト・フリッシュらが核分裂反応であると解釈し、fission（核分裂）と命名した。.
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核破砕反応
核破砕反応（かくはさいはんのう、nuclear spallation reaction）とは、加速した原子核が標的原子核にあたったとき複数の破砕片に崩壊するような反応を言う。.
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核燃料
核燃料（かくねんりょう、nuclear fuel）とは、核分裂連鎖反応を起こし、エネルギーを発生させるために相当期間原子炉に入れて使うものを言う。ウラン233 (U)、ウラン235 (U)、プルトニウム239 (Pu) などを指す。.
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核燃料サイクル
核燃料サイクル（かくねんりょうサイクル、nuclear fuel cycle）とは、原子力発電を維持するための核燃料の流れ（サイクル）を言う。 現代においては、その一連の流れ及びそれらから出てくる各種放射性廃棄物が処理・処分されるまでの全ての過程を統合した上でのウラン資源等を有効に利用するための体系を指す。.
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核融合反応
核融合反応（かくゆうごうはんのう、nuclear fusion reaction）とは、軽い核種同士が融合してより重い核種になる核反応を言う。単に核融合と呼ばれることも多い。.
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